Question

10．納米碳酸鋇是一種重要的無機化工產品，下圖是某廠生產納米碳酸鋇的工藝流程．請回答下列問題：
（1）加入試劑A所發生反應的化學方程式有BaCO₃+2HCl=BaCl₂+H₂O+CO₂↑．
（2）向BaCl₂溶液中加入KOH、通入CO₂發生反應的化學方程式有2KOH+CO₂=K₂CO₃+H₂O、BaCl₂+K₂CO₃=BaCO₃↓+2KCl．操作3為洗滌、檢驗和干燥，洗滌的作用是除去固體表面的KCl雜質，檢驗洗滌是否干凈可選用試劑AgNO₃（寫化學式）．
（3）某同學查閱資料得知，二氧化硅能與氫氧化鈉溶液反應生成可溶性的硅酸鈉（Na₂SiO₃），該反應的化學方程式2NaOH+SiO₂=Na₂SiO₃+H₂O．根據此原理該同學設計出如下方案制備：取碳酸鋇和二氧化硅混合物，滴加過量的NaOH溶液，過濾，洗滌，烘干得碳酸鋇固體．

Answer 1

分析 （1）碳酸鋇能與稀鹽酸反應生成氯化鋇、水、二氧化碳，根據操作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；
（2）根據氫氧化鉀能與二氧化碳反應生成碳酸鉀和水，碳酸鉀能與氯化鋇反應生成碳酸鋇沉淀解答；根據物質的提純方法，為從反應后的混合溶液中分離出碳酸鋇固體，應通過過濾、洗滌與烘干操作，并根據氯化鉀與硝酸銀可產生白色氯化銀沉淀，可采取滴加硝酸銀的方法檢驗洗滌干凈；
（3）利用非金屬氧化物與堿溶液的反應規律，判斷二氧化硅與氫氧化鈉的反應，寫出反應的化學方程式；并結合除雜的操作方法，判斷過程中加入氫氧化鈉的量．

解答 解：（1）根據反應后生成氯化鋇，由碳酸鋇能與鹽酸反應生成氯化鋇、水、二氧化碳，可判斷所加入的試劑A應為稀鹽酸，故反應是碳酸鋇和稀鹽酸的反應；
（2）氫氧化鉀能與二氧化碳反應生成碳酸鉀和水，碳酸鉀能與氯化鋇反應生成碳酸鋇沉淀；為從反應后的混合溶液中獲得純凈碳酸鋇，需要進行過濾，過濾后洗滌沉淀表面殘留的溶液，以除去沉淀表面可溶性雜質或殘留濾渣表面濾液，然后進行烘干干燥；為檢驗洗滌干凈，利用氯化鉀能與硝酸銀產生白色沉淀，可向洗滌后的溶液中滴加硝酸銀檢驗洗滌后的溶液中不再含有氯化鉀，以證明洗滌干凈；
（3）二氧化硅為非金屬氧化物，根據這兩類物質的反應特點，可知反應生成硅酸鈉和水，反應的化學方程式為2NaOH+SiO₂══Na₂SiO₃+H₂O；為除去碳酸鋇與二氧化硅中的二氧化硅，利用二氧化硅能與氫氧化鈉溶液反應生成可溶性的硅酸鈉，可向混合物中加入過量氫氧化鈉溶液以完全除去二氧化硅，經過過濾，洗滌，烘干得碳酸鋇固體．
故答案為：
（1）BaCO₃+2HCl=BaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（2）2KOH+CO₂=K₂CO₃+H₂O；BaCl₂+K₂CO₃=BaCO₃↓+2KCl；干燥； 除去固體表面的KCl雜質；AgNO₃；
（3）2NaOH+SiO₂=Na₂SiO₃+H₂O；NaOH．

點評 通過流程圖的分析，明確生產過程中所涉及的物質性質及變化規律，體現運用知識分析問題、解決問題的能力．