Question

【題目】利用廢鋇渣（主要成分為BaS2O3，含少量SiO2）為原料生產高純氟化鋇的流程如下：

已知：Ksp(BaS2O3)=6.96×10-11，Ksp(BaF2)=1.0×10-6

（1）加入鹽酸時除產生SO2外，還有淡黃色固體生成。該反應的離子方程式為___________________________________________________________。

（2）濾液的主要成分有____________。（填化學式）

（3）工業上可用氨水吸收SO2，并通入空氣使其轉化為銨態氮肥。該轉化中氧化劑與還原劑的物質的量之比為_____________。

（4）加入NaOH溶液的目的是中和過量的鹽酸，但不宜過量，其原因是____________（用離子反應方程式表示）。

（5）生成BaF2的反應的化學方程式為_________________________。

①若該反應溫度過高，容易造成c(F-)降低的原因是_______________________。

②研究表明，適當增加NH4F的比例有利于提高BaF2的產率和純度。將濃度為0.1 molL-1的BaCl2溶液和0.22molL-1NH4F溶液等體積混合，所得溶液中c(Ba2+)=__________。

Answer 1

【答案】BaS2O3+2H+＝Ba2++S↓+SO2↑+H2O BaCl2、NaCl 1︰2 2OH-+SiO2＝SiO32-+H2O BaCl2+2NH4F＝BaF2↓+2NH4Cl 溫度較高促進F-水解，使c(F-)降低 0.01 molL-1

【解析】

根據流程圖中的產物和反應物分析涉及的反應；根據得失電子總數相等分析氧化劑與還原劑的物質的量之比，根據溶度積計算溶液中的離子濃度。

(1)加入鹽酸時除產生SO2外，還有淡黃色固體生成,則該反應的離子方程式為：BaS2O3+2H+＝Ba2++S↓+SO2↑+H2O；

（2）濾液的主要成分是鹽酸與BaS2O3反應所得的可溶性產物：BaCl2、NaCl；

（3）工業上可用氨水吸收SO2，并通入空氣使其轉化為銨態氮肥，反應中還原劑為二氧化硫，氧化劑為氧氣，S元素化合價升高2，氧化合價降低2，故該轉化中氧化劑與還原劑的物質的量之比為：1:2；

（4）二氧化硅屬于酸性氧化物，能與堿反應，離子方程式為：2OH-+SiO2＝SiO32-+H2O ；（5）溶液中含有氯化鋇，與NH4F反應生成BaF2的化學方程式為：BaCl2+2NH4F＝BaF2↓+2NH4Cl ；

①若該反應溫度過高，容易造成c(F-)降低的原因是：溫度較高促進F-水解，使c(F-)降低；

②Ksp(BaF2)= c2(F-)×c(Ba2+)=1.0×10-6，c(F-)=c(NH4F)/2=0.22molL-1/2=0.11 molL-1，則 c(Ba2+)= 0.01 molL-1。