Question

【題目】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

【答案】（1）增大接觸面積，充分反應（2）AC

（3）BaCO3BaO+CO2↑；（4）Ba(OH)2、Ca(OH)2，B；

（5）Ba(OH)2+CO2= BaCO3↓+H2O；（6）27.4%

【解析】試題分析：本題是酸堿鹽的應用中的物質的制備，由題目給出的信息可知：焙燒爐中碳酸鋇在高溫的條件下生成氧化鋇和二氧化碳，碳酸鈣在高溫的條件下生成氧化鈣和二氧化碳；氧化鋇和水反應生成氫氧化鋇，氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣。

（1）增大接觸面積，有利于充分反應（2）B、除了碳酸鋇和碳酸鈣分解反應還有碳和氧氣的化合反應，因此錯誤；A、通過碳的燃燒來獲取熱量以維持在高溫環境中，正確；C、洗滌可以盡可能的得到氫氧化鋇和氫氧化鈣，即節約了資源又減少了污染，正確；（3）碳酸鋇高溫分解為氧化鋇和二氧化碳；（4）還有氧化鋇與水反應生成的氫氧化鋇和氧化鈣和水反應生成的氫氧化鈣，氫氧化鋇溶解度隨溫度升高增大，氫氧化鈣溶解度隨溫度升高而降低，又產品應為碳酸鋇，那么溶液B為氫氧化鋇，析出的固體為氫氧化鈣，因此升溫，過濾；（5）氫氧化鋇和二氧化碳反應生成碳酸鋇和水；（6）由題產品碳酸鋇的質量為19.7t，那么m(Ba)=19.7t×137/(137+12+48)×100%=13.7t，那么礦石中Ba%=13.7t/50t×100%=27.4%.