Question

(9分)碳酸鋇廣泛應(yīng)用于顯像管（CRT）、陶瓷、光學(xué)玻璃等行業(yè)。有一種碳酸鹽礦石其主要成分為碳酸鋇和碳酸鈣，以此礦石為原料生產(chǎn)碳酸鋇的流程如下圖所示。

【已知】：碳酸鋇和碳酸鈣具有相似的化學(xué)性質(zhì)，高溫下能分解成兩種氧化物；氧化鋇和氧化鈣都能與水反應(yīng)生成對應(yīng)的氫氧化物，這兩種氫氧化物均可以和二氧化碳反應(yīng)。但氫氧化物溶解度有一定的差異，下表所示的是兩種氫氧化物在不同溫度下的溶解度。

溫度/℃	0	40	80
Ca(OH)2溶解度/g	0.187	0.141	0.094
Ba(OH)2溶解度/g	1.67	8.22	101.4

（1）礦石研磨成粉末的目的_______________

（2）以下相關(guān)說法正確的是 。

A．焙燒爐中添加焦炭粉和熱空氣是為了維持爐內(nèi)的高溫狀態(tài)

B．焙燒爐內(nèi)只涉及分解反應(yīng)

C．廢渣需要經(jīng)過洗滌才能棄渣，是為了保護(hù)環(huán)境，同時充分利用原料

（3）寫出焙燒爐中含鋇元素物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 ；

（4）除了水之外，進(jìn)入分離池中的物質(zhì)是 和 ，請你推測分離池中操作②的方法是 （選填“A”或“B”）。

A．降溫，過濾； B.加熱，過濾

（5）寫出由溶液B制取產(chǎn)品的化學(xué)方程式： ；

（6）若此礦石原料50t，得到的產(chǎn)品質(zhì)量為19.7t ， 則此礦石中鋇元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)__________(寫出計算過程，共2分)

Answer 1

（1）增大接觸面積，充分反應(yīng) （2）AC

（3）BaCO3高溫BaO+CO2↑；（4）Ba(OH)2、Ca(OH)2，B；

（5）Ba(OH)2+CO2= BaCO3↓+H2O；

（6）碳酸鋇中鋇元素質(zhì)量=19.7t*（137/197*100%）=13.7g，

則此礦石中鋇元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=13.7g/50g*100%=27.4%

【解析】

試題分析：（1）礦石研磨成粉末的目的增大反應(yīng)物間的接觸面積，充分反應(yīng)（2）A、焦炭和氧氣在點燃的條件下生成二氧化碳，放出熱量，可以為碳酸鋇的分解提供熱量，正確；B、焦炭和氧氣在點燃的條件下生成二氧化碳，屬于化合反應(yīng)，錯誤；C、廢渣需要經(jīng)過洗滌才能棄渣，是為了保護(hù)環(huán)境，同時充分利用原料，正確。故選AC（3）根據(jù)題意知化學(xué)方程式為：BaCO3高溫BaO+CO2↑；（4）氧化鈣與水反應(yīng)生成氫氧化鈣，氧化鋇與水反應(yīng)生成氫氧化鋇，所以除水之外，進(jìn)入分離池的是氫氧化鈣和氫氧化鋇，因為氫氧化鈣的溶解度隨溫度升高而減小，所以采用升溫的方法，大部分氫氧化鈣析出，然后再過濾。（5）溶液B為氫氧化鋇，Ba(OH)2+CO2= BaCO3↓+H2O

（6）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后元素質(zhì)量守恒進(jìn)行計算，可知碳酸鋇中鋇元素質(zhì)量=19.7t*（137/197*100%）=13.7g，則此礦石中鋇元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=13.7g/50g*100%=27.4%

考點：物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化和制備，堿和鹽的化學(xué)性質(zhì)。