Question

【題目】工業上用重晶石（主要成分為BaSO4）制備BaCO3的常用方法有高溫煅燒還原法、沉淀轉化法等。高溫煅燒還原法的工藝流程可簡單表示如下：

（1）若“煅燒”時產生一種有毒的還原性氣體，則反應的化學方程式為_____________。

（2）工業上煅燒重晶石礦粉時，為使BaSO4得到充分的還原和維持反應所需的高溫，應采取的措施是________。

a 加入過量的焦炭，同時通入空氣

b 設法將生成的BaS及時移出

（3）在第一次過濾后洗滌，檢驗是否洗滌干凈的試劑最好是________。

（4）沉淀轉化法制備BaCO3可用飽和Na2CO3溶液將BaSO4轉化為BaCO3：

BaSO4（s）＋（aq）BaCO3（s）＋（aq）

①在實驗室將少量BaSO4固體全部轉化為BaCO3的實驗操作方法與步驟為_________。

②與高溫煅燒還原法相比，沉淀轉化法的優點主要有_______。

③已知：Ksp（BaCO3）＝2.40×10－9，Ksp（BaSO4）＝1.20×10－10。現欲用沉淀轉化法將BaSO4轉化為BaCO3，該反應的平衡常數為________。

Answer 1

【答案】BaSO4＋4CBaS＋4CO↑ a H2SO4 將適量飽和Na2CO3溶液加入BaSO4固體中，充分攪拌，靜置，棄去上層清液；如此操作，反復多次（直到BaSO4全部轉化為BaCO3） 節能、環保（答案合理即可） 5×10－2

【解析】

(1)、BaSO4和C反應生成BaS和CO；

(2)a、加入過量的炭使BaSO4得到充分的還原，同時通入空氣使CO燃燒提供熱量；

B、設法將生成的BaS及時移出不能維持及應所需的高溫；

(3)、 BaS為可溶性鹽，檢驗是否洗滌干凈即檢驗是否含有鋇離子；

(4)①、難溶電解質的溶解平衡中，溶度積小的電解質也能向溶度積大的電解質轉化，注意濃度的大小問題；

②、根據所發生的化學反應來判斷分析方法的優點；

③、將BaSO4轉化為BaCO3：BaSO4+ CO32-= BaCO3 +SO42- ，根據反應的平衡常數計算。

(1) 、BaSO4和C反應生成BaS和CO，BaSO4＋4CBaS＋4CO↑，故答案為: BaSO4＋4CBaS＋4CO↑；

(2) a、.加入過量的炭使BaSO4得到充分的還原，同時通入空氣使CO燃燒提供熱量，故a正確；

b、設法將生成的BaS及時移出不能維持及應所需的高溫，故b錯誤；

故選a；

(3)、 BaS為可溶性鹽，檢驗是否洗滌干凈即檢驗是否含有鋇離子，可用硫酸來檢驗，

故答案為：硫酸；

(4)①、常溫下，向飽和Na2CO3溶液中加少量BaSO4粉末，部分BaSO4因飽和Na2CO3溶液中高濃CO32-轉化BaCO3，

故答案為：將適量飽和Na2CO3溶液加入BaSO4固體中，充分攪拌，靜置，棄去上層清液；如此操作，反復多次（直到BaSO4全部轉化為BaCO3）；

②、用飽和Na2CO3溶液沉淀轉化法的優點是不需要消耗能量、不產生污染物，

故答案為：節能，環保；

③、將BaSO4轉化為BaCO3：BaSO4+ CO32-= BaCO3 +SO42- 反應的平衡常數為，

故答案為0.05。