Question

18．納米碳酸鋇是一種重要的無(wú)機(jī)化工產(chǎn)品；如圖是某工廠生產(chǎn)納米碳酸鋇的工藝流程．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（已知：二氧化硅難溶于水）

（1）試劑A的化學(xué)式HCl，若在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)，操作1和操作2的名稱是過(guò)濾，該實(shí)驗(yàn)中玻璃棒的作用引流．
（2）該工藝流程圖可知向氯化鋇溶液中加入氫氧化鉀與二氧化碳，反應(yīng)后得到碳酸鋇沉淀、氯化鉀和水，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：2KOH+CO₂+BaCl₂=BaCO₃↓+2KCl+H₂O．
（3）操作3為洗滌、檢驗(yàn)和烘干．洗滌碳酸鋇固體可用蒸餾水（填“酸”或“蒸餾水”），檢驗(yàn)洗滌是否干凈常選用試劑硝酸銀，如果有白色沉淀，證明溶液中還含有氯化鉀，洗滌不干凈，寫出二者反應(yīng)的化學(xué)方程式：AgNO₃+KCl=AgCl↓+KNO₃．
（4）上述流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)是二氧化碳_．
（5）某同學(xué)查閱資料得知，二氧化硅能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)．根據(jù)此原理該同學(xué)設(shè)計(jì)出如下方案制備：取碳酸鋇和二氧化硅混合物，滴加過(guò)量的氫氧化鈉溶液，過(guò)濾，洗滌，烘干得碳酸鋇固體．
試計(jì)算，要除去120g的二氧化硅理論上至少需要溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%的氫氧化鈉溶液多少克？（反應(yīng)的化學(xué)方程式：SiO₂+2NaOH═Na₂SiO₃+H₂O）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)操作1后得到氯化鋇溶液，可推斷向混合物中所加的試劑A可為稀鹽酸；根據(jù)操作后得到溶液與固體，利用過(guò)濾操作的特點(diǎn)，可判斷操作1、2均為過(guò)濾操作，并說(shuō)明過(guò)濾操作中玻璃棒的作用；
（2）根據(jù)題中的敘述找出反應(yīng)物、生成物，然后依據(jù)質(zhì)量守恒定律書寫化學(xué)方程式；
（3）從反應(yīng)后的混合溶液中分離出碳酸鋇固體，表面含有氯化鉀，應(yīng)進(jìn)行洗滌并根據(jù)氯化鉀與硝酸銀可產(chǎn)生白色氯化銀沉淀，可采取滴加硝酸銀的方法檢驗(yàn)洗滌干凈，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（4）根據(jù)可循環(huán)利用的物質(zhì)的特點(diǎn)：既是某反應(yīng)的生成物又是另外反應(yīng)的反應(yīng)物，利用流程圖判斷其中循環(huán)利用的物質(zhì)；
（5）根據(jù)二氧化硅與氫氧化鈉的反應(yīng)，由二氧化硅的質(zhì)量求出加入氫氧化鈉溶液的質(zhì)量．

解答 解：（1）根據(jù)反應(yīng)后生成氯化鋇，由碳酸鋇能與鹽酸反應(yīng)生成氯化鋇、水、二氧化碳，可判斷所加入的試劑A應(yīng)為稀鹽酸，溶質(zhì)的化學(xué)式為HCl；由工藝流程可知，操作1、2能將固液分來(lái)，所以，操作1和操作2的名稱是 過(guò)濾，該實(shí)驗(yàn)中玻璃棒的作用 引流．
（2）向氯化鋇溶液中加入氫氧化鉀與二氧化碳，反應(yīng)后得到碳酸鋇沉淀、氯化鉀和水，該反應(yīng)的化學(xué)方程式：2KOH+CO₂+BaCl₂=BaCO₃↓+2KCl+H₂O；
（3）從反應(yīng)后的混合溶液中分離出碳酸鋇固體，表面含有氯化鉀，應(yīng)進(jìn)行洗滌，洗滌碳酸鋇固體可用蒸餾水；檢驗(yàn)洗滌是否干凈常選用試劑硝酸銀，如果有白色沉淀，證明溶液中還含有氯化鉀，洗滌不干凈，二者反應(yīng)的化學(xué)方程式：AgNO₃+KCl=AgCl↓+KNO₃；
（4）在向碳酸鋇中加入稀鹽酸時(shí)產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w可通入氯化鋇溶液中，與氫氧化鉀、氯化鋇的混合溶液發(fā)生反應(yīng)得到碳酸鋇，即二氧化碳在過(guò)程中可進(jìn)行循環(huán)利用；
（5）設(shè)需要?dú)溲趸�鈉溶液的質(zhì)量為x
2NaOH+SiO₂═Na₂SiO₃+H₂O
80     60
40%x   120g
$\frac{80}{60}=\frac{40%x}{120g}$   解得：x=400g．
故答案為：（1）HCl，過(guò)濾，漏斗，引流；（2）2KOH+CO₂+BaCl₂=BaCO₃↓+2KCl+H₂O；（3）AgNO₃+KCl=AgCl↓+KNO₃；（4）二氧化碳；（5）需要溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%的氫氧化鈉溶液400克．

點(diǎn)評(píng) 通過(guò)流程圖的分析，明確生產(chǎn)過(guò)程中所涉及的物質(zhì)性質(zhì)及變化規(guī)律，體現(xiàn)運(yùn)用知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力．