Question

(15分)已知：BaSO₄(s)+4C(s) 高溫4CO(g)+BaS(s)
工業上以重晶石礦(主要成分BaSO₄，含雜質Fe₂O₃、SiO₂)為原料，通過下列流程生產氯化鋇晶體(BaCl₂·nH₂O)。

(1)若按以上流程在實驗室焙燒重晶石礦，回收處理所產生的氣體，恰當的方法是     (填字母編號)。
a．用澄清石灰水吸收氣體    b．用濃硫酸吸收氣體    c．點燃氣體
(2)焙燒重晶石礦時，可能發生的副反應的化學方程式是            (寫兩個)。
(3)為測定產品氯化鋇晶體(BaCl₂·nH₂O)中的n值，設計下列實驗步驟，請補充完善空缺項的實驗步驟：①稱量樣品；②灼燒樣品；③置于      (填儀器名稱)中冷卻；④       ；⑤恒重操作。恒重操作的目的是     ；若最終測出的n值偏大，可能的實驗操作誤差原因是    (舉例一種情況)。
(4)用下列裝置組合也可完成(3)中實驗。請選擇下列恰當的裝置組合(稱量、加熱和夾持儀器省略)，完成上述實驗：            (用裝置代號以“A ……”形式表示，每套裝置不可重復使用)

(5)將重晶石礦與碳、氯化鈣共同焙燒，可以直接得到氯化鋇，反應的化學方程式為：
BaSO₄+4C+CaCl₂高溫4CO+CaS+BaCl₂。以下是從焙燒后的固體中分離得到氯化鋇晶體的實驗流程設計(已知硫化鈣不溶于水，易溶于鹽酸)。請在空格方框橫線上填寫操作名稱。

Answer 1

（1）c （2）3C＋2Fe₂O₃高溫4Fe＋3CO₂↑、2C＋SiO₂高溫Si＋2CO↑
（3）干燥器；稱量冷卻后的氯化鋇樣品質量（或稱量）；保證氯化鋇晶體脫水完全；加熱前稱量樣品質量偏大（或最后稱量樣品質量偏小，或灼燒、轉移樣品時有樣品損失等）
（4）A→C→D或A→D→C
(5)

解析試題分析：（1）根據已知信息可知硫酸鋇與碳在高溫下反應生成CO氣體，CO與石灰水和濃硫酸等均不反應，但可以燃燒，因此回收處理所產生的氣體，恰當的方法是點燃氣體，答案選c。
（2）由于礦石中還含有氧化鐵和二氧化硅，而在高溫下二者均能與碳反應，反應的化學方程式分別為3C＋2Fe₂O₃高溫4Fe＋3CO₂↑、2C＋SiO₂高溫Si＋2CO↑。
（3）為防止吸收水蒸氣，冷卻應該在干燥器中完成；冷卻后需要進行的操作是稱量；為了保證氯化鋇晶體脫水完全，需要恒重操作；若最終測出的n值偏大，可能的實驗操作誤差原因有加熱前稱量樣品質量偏大或最后稱量樣品質量偏小，或灼燒、轉移樣品時有樣品損失等。
（4）只需要測量出生成的水蒸氣質量即可，而濃硫酸或堿石灰均可以吸收水蒸氣，另外為了防止空氣中的水蒸氣影響，還需要防止空氣中的水蒸氣進入，因此正確的連接順序是A→C→D或A→D→C。
（5）由于煅燒產生的硫化鋇不溶于水，易溶于鹽酸，因此將煅燒后的混合物溶解在水中過濾即得到氯化鋇溶液，然后通過蒸發濃縮、冷卻結晶即得到氯化鋇晶體，最后過濾、洗滌、干燥、稱量即可。
考點：考查制備氯化鋇晶體工藝流程的有關判斷和實驗設計