Question

(9分)碳酸鋇廣泛應用于顯像管（CRT）、陶瓷、光學玻璃等行業。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性質，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生成對應的氫氧化物，這兩種氫氧化物均可以和二氧化碳反應。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的高溫狀態

B．焙燒爐內只涉及分解反應

C．廢渣需要經過洗滌才能棄渣，是為了保護環境，同時充分利用原料

（3）寫出焙燒爐中含鋇元素物質發生反應的化學方程式 ；

（4）除了水之外，進入分離池中的物質是 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制取產品的化學方程式： ；

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

Answer 1

（1）增大接觸面積，充分反應 （2）AC

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

（5）Ba(OH)2+CO2= BaCO3↓+H2O；

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

則此礦石中鋇元素的質量分數=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物間的接觸面積，充分反應（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，錯誤；C、廢渣需要經過洗滌才能棄渣，是為了保護環境，同時充分利用原料，正確。故選AC（3）根據題意知化學方程式為：BaCO3高溫BaO+CO2↑；（4）氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣，氧化鋇與水反應生成氫氧化鋇，所以除水之外，進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）根據化學反應前后元素質量守恒進行計算，可知碳酸鋇中鋇元素質量=19.7t*（137/197*100%）=13.7g，則此礦石中鋇元素的質量分數=13.7g/50g*100%=27.4%

考點：物質的相互轉化和制備，堿和鹽的化學性質。