Question

（2012?临川区质检）纳米碳酸钡是一种重要的无机化工产品，下图是某厂生产纳米碳酸钡的工艺流程．请回答下列问题：

（1）试剂A的化学式

HCl

，若在实验室中进行该实验，操作1和操作2是同一种操作，该操作名称是

过滤

．
（2）操作3为洗涤、检验和烘干，其中洗涤的作用是

除去沉淀表面可溶性杂质或残留滤渣表面滤液

．
（3）上述流程中可循环利用的物质是

CO₂

，该流程中的副产物可用作

钾肥或钾盐

．（写一种用途）
（4）某同学查阅资料得知，二氧化硅能与氢氧化钠溶液反应生成可溶性的硅酸钠（Na₂SiO₃）．根据此原理该同学设计出如下方案制备：取碳酸钡和二氧化硅混合物，滴加

过量

（填“少量”或“过量”）的氢氧化钠溶液，过滤，洗涤，烘干得碳酸钡固体．

Answer 1

分析：（1）碳酸钡能与稀盐酸反应生成氯化钡、水、二氧化碳，根据操作1后得到氯化钡溶液，可推断向混合物中所加的试剂A可为稀盐酸；根据操作后得到溶液与固体，利用过滤操作的特点，可判断操作1、2均为过滤操作；
（2）根据物质的提纯方法，为从反应后的混合溶液中分离出碳酸钡固体，应通过过滤、洗涤与烘干操作，其中洗涤的作用是除去沉淀表面可溶性杂质或残留滤渣表面滤液；
（3）根据可循环利用的物质的特点：既是某反应的生成物又是另外反应的反应物，利用流程图判断其中循环利用的物质；根据流程中所发生的反应，由氢氧化钾、二氧化碳、氯化钡间所发生的反应，判断副产物为碳酸钾，结合该物质的组成及性质，举例说明其用途；
（4）利用非金属氧化物与碱溶液的反应规律，判断二氧化硅与氢氧化钠的反应，写出反应的化学方程式；并结合除杂的操作方法，判断过程中加入氢氧化钠的量．

解答：解：（1）根据反应后生成氯化钡，由碳酸钡能与盐酸反应生成氯化钡、水、二氧化碳，可判断所加入的试剂A应为稀盐酸，溶质的化学式为HCl；为从反应后的氯化钡溶液中除去二氧化硅固体，应进行过滤；
（2）为从反应后的混合溶液中获得纯净碳酸钡，需要进行过滤，过滤后洗涤沉淀表面残留的溶液，以除去沉淀表面可溶性杂质或残留滤渣表面滤液，然后进行烘干干燥；
（3）在向碳酸钡中加入稀盐酸时产生的二氧化碳气体可通入氯化钡溶液中，与氢氧化钾、氯化钡的混合溶液发生反应得到碳酸钡，即二氧化碳在过程中可进行循环利用，在此过程中生成的副产物碳酸钾可提供作物生成所需的钾元素，可用作钾肥；
（4）为除去碳酸钡与二氧化硅中的二氧化硅，利用二氧化硅能与氢氧化钠溶液反应生成可溶性的硅酸钠，可向混合物中加入过量氢氧化钠溶液以完全除去二氧化硅，经过过滤，洗涤，烘干得碳酸钡固体．
故答案为：
（1）HCl；   过滤； 
（2）除去沉淀表面可溶性杂质或残留滤渣表面滤液； 
（3）CO₂； 钾肥或钾盐；
（4）过量．

点评：通过流程图的分析，明确生产过程中所涉及的物质性质及变化规律，体现运用知识分析问题、解决问题的能力．