Question

【题目】硫酸钡（BaSO4）在医疗上用作胃肠道造影剂，也可以用做白色颜料，用于制造钡盐等。工业上利用重晶石矿石（主要含有BaSO4，还含有少量的SiO2、Al2O3、Fe2O3、FeS2、Na2O、K2O等杂质）制备硫酸钡以及分离某些金属的流程图如下。

（1）煅烧过程中产生的污染性气体主要是___________________________ 。

（2）检验第一次水洗液中有K+存在的实验现象是_____________________________。

（3）①反应生成沉淀的化学式____________，②反应的离子方程式为___________。

（4）该流程制得的Al可用于生产铝合金。某镁铝合金10.2g溶于500mL 4 mol·L－1的盐酸中，若加入2 mol·L－1氢氧化钠溶液，要使沉淀得到最大量，则需加入此NaOH溶液的体积为_____________________mL。

Answer 1

【答案】 SO2 焰色反应，透过蓝色钴玻璃观察到火焰呈紫色 Fe (OH)3 AlO2－+CO2+2H2O==Al(OH)3↓+HCO3－ 1000

【解析】(1)FeS2燃烧生成二氧化硫，煅烧过程中产生的污染性气体主要是SO2，故答案为：SO2；

(2)检验K+的实验方法是：焰色反应中透过蓝色钴玻璃观察到火焰呈紫色，故答案为：焰色反应中透过蓝色钴玻璃观察到火焰呈紫色；

(3)重晶石矿石(主要含有BaSO4，还含有少量的SiO2、Al2O3、Fe2O3、FeS2、Na2O、K2O等杂质)在空气中煅烧后水洗，再酸洗，滤液中含有铝离子、铁离子、钠离子、钾离子等，反应①中加入过量的氢氧化钠可以将铁离子和铝离子分开，其中三价铁离子和碱液生成Fe (OH)3，铝离子变成偏铝酸根离子，因此反应①生成的沉淀为氢氧化铁；反应②中偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳能够反应生成氢氧化铝沉淀，反应的离子方程式为AlO2-+CO2+2H2O═Al(OH)3↓+HCO3-，故答案为：Fe (OH)3；AlO2-+CO2+2H2O═Al(OH)3↓+HCO3-；

(4)要使产生的沉淀的质量最大，则沉淀为氢氧化镁与氢氧化铝，此时溶液为氯化钠溶液，根据钠离子与氯离子守恒可知：n(NaOH)=n(NaCl)=n(HCl)=0.5L×4mol/L=2mol，所以需氢氧化钠溶液的体积为=1L=1000mL，故答案为：1000。