Question

碳酸钡广泛应用于显像管（CRT）、陶瓷、光学玻璃等行业．现有碳酸盐矿石（主要成分是BaCO₃和CaCO₃），以下是从该矿石中分离出BaCO₃流程如下图．试回答下列问题：

（1）写出步骤①中发生的化学反应方程式（只要写一个）

 

；
（2）步骤③过滤热溶液操作所得固体中，除杂质外还含有

 

（填化学式）等物质，该固体可用做建筑材料，也可用于环保中处理酸性废水、锅炉烟气脱硫等．
（3）已知不同温度下Ca（OH）₂和Ba（OH）₂在100g水中达到饱和时的溶解度如下表：

温度（℃）	0	20	60
Ba（OH）2溶解度（g）	1.67	3.89	20.94
Ca（OH）2溶解度（g）	0.189	0.173	0.121

步骤③加热悬浊液，过滤热溶液的原因是

 

；
如果60℃时过滤得到358g Ba（OH）₂饱和溶液，则该溶液中含Ba（OH）₂

 

g；
（4）绿色化学又称环境友好化学，其核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染．上述流程中体现绿色化学理念的是：

 

．

Answer 1

分析：（1）碳酸盐矿石（主要成分是BaCO₃和CaCO₃），高温则碳酸钡和碳酸钙都会反应；
（2）由框图可知，固体A为氧化钙和氧化钡；它们与水反应生成氢氧化钙和氢氧化钡，步骤③加热悬浊液，过滤热溶液，得热溶液氢氧化钡和白色固体氢氧化钙；
（3）①已知不同温度下Ca（OH）₂和Ba（OH）₂在100g水中达到饱和时的溶解度，可知步骤③加热悬浊液，过滤热溶液的原因；
②如果60℃时过滤得到358gBa（OH）₂饱和溶液，则可设该溶液中含Ba（OH）₂的质量为x，则可求出x的值；
（4）绿色化学又称环境友好化学，其核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染．本题符合此“核心”，CO₂的循环使用，Ca（OH）₂用作建筑材料等．

解答：解：（1）碳酸钙高温下反应的化学方程式为CaCO₃

高温  .

CaO+CO₂↑；用类比的方法，则可书写BaCO₃

高温  .

BaO+CO₂↑；
（2）由框图可知，固体A为氧化钙和氧化钡；它们与水反应生成氢氧化钙和氢氧化钡，步骤③加热悬浊液，过滤热溶液，得热溶液氢氧化钡和白色固体氢氧化钙，故杂质外还含有Ca（OH）₂；
（3）①已知不同温度下Ca（OH）₂和Ba（OH）₂在100g水中达到饱和时的溶解度，可知步骤③加热悬浊液，过滤热溶液的原因：Ba（OH）₂的溶解度随温度升高而增大，Ca（OH）₂的溶解度随温度升高而减小，过滤热溶液有利于Ba（OH）₂与Ca（OH）₂的分离；
②如果60℃时过滤得到358gBa（OH）₂饱和溶液，则可设该溶液中含Ba（OH）₂的质量为x，则

x

358

=

20.94

100+20.94

，故x≈62克；
（4）绿色化学又称环境友好化学，其核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染．上述流程中体现绿色化学理念的是：CO₂的循环使用，Ca（OH）₂用作建筑材料等．
故答为：（1）CaCO₃

高温  .

CaO+CO₂↑；BaCO₃

高温  .

BaO+CO₂↑
（2）Ca（OH）₂；  
 （3）Ba（OH）₂的溶解度随温度升高而增大，Ca（OH）₂的溶解度随温度升高而减小，过滤热溶液有利于Ba（OH）₂与Ca（OH）₂的分离；  62克；
（4）CO₂的循环使用，Ca（OH）₂用作建筑材料等

点评：了解混合物的分离方法，了解绿色化学的有关知识；掌握物质的鉴别和推断的方法技巧；掌握正确书写化学方程式的方法步骤．