Question

18．納米碳酸鋇是一種重要的無機化工產(chǎn)品；如圖是某工廠生產(chǎn)納米碳酸鋇的工藝流程．請回答下列問題：（已知：二氧化硅難溶于水）

（1）試劑A的化學式HCl，若在實驗室中進行該實驗，操作1和操作2的名稱是過濾，該實驗中玻璃棒的作用引流．
（2）該工藝流程圖可知向氯化鋇溶液中加入氫氧化鉀與二氧化碳，反應后得到碳酸鋇沉淀、氯化鉀和水，寫出該反應的化學方程式：2KOH+CO₂+BaCl₂=BaCO₃↓+2KCl+H₂O．
（3）操作3為洗滌、檢驗和烘干．洗滌碳酸鋇固體可用蒸餾水（填“酸”或“蒸餾水”），檢驗洗滌是否干凈常選用試劑硝酸銀，如果有白色沉淀，證明溶液中還含有氯化鉀，洗滌不干凈，寫出二者反應的化學方程式：AgNO₃+KCl=AgCl↓+KNO₃．
（4）上述流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)是二氧化碳_．
（5）某同學查閱資料得知，二氧化硅能與氫氧化鈉溶液反應．根據(jù)此原理該同學設(shè)計出如下方案制備：取碳酸鋇和二氧化硅混合物，滴加過量的氫氧化鈉溶液，過濾，洗滌，烘干得碳酸鋇固體．
試計算，要除去120g的二氧化硅理論上至少需要溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為40%的氫氧化鈉溶液多少克？（反應的化學方程式：SiO₂+2NaOH═Na₂SiO₃+H₂O）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)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；根據(jù)操作后得到溶液與固體，利用過濾操作的特點，可判斷操作1、2均為過濾操作，并說明過濾操作中玻璃棒的作用；
（2）根據(jù)題中的敘述找出反應物、生成物，然后依據(jù)質(zhì)量守恒定律書寫化學方程式；
（3）從反應后的混合溶液中分離出碳酸鋇固體，表面含有氯化鉀，應進行洗滌并根據(jù)氯化鉀與硝酸銀可產(chǎn)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，寫出反應的化學方程式；
（4）根據(jù)可循環(huán)利用的物質(zhì)的特點：既是某反應的生成物又是另外反應的反應物，利用流程圖判斷其中循環(huán)利用的物質(zhì)；
（5）根據(jù)二氧化硅與氫氧化鈉的反應，由二氧化硅的質(zhì)量求出加入氫氧化鈉溶液的質(zhì)量．

解答 解：（1）根據(jù)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，溶質(zhì)的化學式為HCl；由工藝流程可知，操作1、2能將固液分來，所以，操作1和操作2的名稱是 過濾，該實驗中玻璃棒的作用 引流．
（2）向氯化鋇溶液中加入氫氧化鉀與二氧化碳，反應后得到碳酸鋇沉淀、氯化鉀和水，該反應的化學方程式：2KOH+CO₂+BaCl₂=BaCO₃↓+2KCl+H₂O；
（3）從反應后的混合溶液中分離出碳酸鋇固體，表面含有氯化鉀，應進行洗滌，洗滌碳酸鋇固體可用蒸餾水；檢驗洗滌是否干凈常選用試劑硝酸銀，如果有白色沉淀，證明溶液中還含有氯化鉀，洗滌不干凈，二者反應的化學方程式：AgNO₃+KCl=AgCl↓+KNO₃；
（4）在向碳酸鋇中加入稀鹽酸時產(chǎn)生的二氧化碳氣體可通入氯化鋇溶液中，與氫氧化鉀、氯化鋇的混合溶液發(fā)生反應得到碳酸鋇，即二氧化碳在過程中可進行循環(huán)利用；
（5）設(shè)需要氫氧化鈉溶液的質(zhì)量為x
2NaOH+SiO₂═Na₂SiO₃+H₂O
80     60
40%x   120g
$\frac{80}{60}=\frac{40%x}{120g}$   解得：x=400g．
故答案為：（1）HCl，過濾，漏斗，引流；（2）2KOH+CO₂+BaCl₂=BaCO₃↓+2KCl+H₂O；（3）AgNO₃+KCl=AgCl↓+KNO₃；（4）二氧化碳；（5）需要溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為40%的氫氧化鈉溶液400克．

點評 通過流程圖的分析，明確生產(chǎn)過程中所涉及的物質(zhì)性質(zhì)及變化規(guī)律，體現(xiàn)運用知識分析問題、解決問題的能力．