Question

(15分)已知：BaSO₄(s)+4C(s) 高溫4CO(g)+BaS(s)
工業(yè)上以重晶石礦(主要成分BaSO₄，含雜質(zhì)Fe₂O₃、SiO₂)為原料，通過(guò)下列流程生產(chǎn)氯化鋇晶體(BaCl₂·nH₂O)。

(1)若按以上流程在實(shí)驗(yàn)室焙燒重晶石礦，回收處理所產(chǎn)生的氣體，恰當(dāng)?shù)姆椒ㄊ?u>     (填字母編號(hào))。
a．用澄清石灰水吸收氣體    b．用濃硫酸吸收氣體    c．點(diǎn)燃?xì)怏w
(2)焙燒重晶石礦時(shí)，可能發(fā)生的副反應(yīng)的化學(xué)方程式是            (寫(xiě)兩個(gè))。
(3)為測(cè)定產(chǎn)品氯化鋇晶體(BaCl₂·nH₂O)中的n值，設(shè)計(jì)下列實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)補(bǔ)充完善空缺項(xiàng)的實(shí)驗(yàn)步驟：①稱量樣品；②灼燒樣品；③置于      (填儀器名稱)中冷卻；④       ；⑤恒重操作。恒重操作的目的是     ；若最終測(cè)出的n值偏大，可能的實(shí)驗(yàn)操作誤差原因是    (舉例一種情況)。
(4)用下列裝置組合也可完成(3)中實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)選擇下列恰當(dāng)?shù)难b置組合(稱量、加熱和夾持儀器省略)，完成上述實(shí)驗(yàn)：            (用裝置代號(hào)以“A ……”形式表示，每套裝置不可重復(fù)使用)

(5)將重晶石礦與碳、氯化鈣共同焙燒，可以直接得到氯化鋇，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
BaSO₄+4C+CaCl₂高溫4CO+CaS+BaCl₂。以下是從焙燒后的固體中分離得到氯化鋇晶體的實(shí)驗(yàn)流程設(shè)計(jì)(已知硫化鈣不溶于水，易溶于鹽酸)。請(qǐng)?jiān)诳崭穹娇驒M線上填寫(xiě)操作名稱。

Answer 1

（1）c （2）3C＋2Fe₂O₃高溫4Fe＋3CO₂↑、2C＋SiO₂高溫Si＋2CO↑
（3）干燥器；稱量冷卻后的氯化鋇樣品質(zhì)量（或稱量）；保證氯化鋇晶體脫水完全；加熱前稱量樣品質(zhì)量偏大（或最后稱量樣品質(zhì)量偏小，或灼燒、轉(zhuǎn)移樣品時(shí)有樣品損失等）
（4）A→C→D或A→D→C
(5)

試題分析：（1）根據(jù)已知信息可知硫酸鋇與碳在高溫下反應(yīng)生成CO氣體，CO與石灰水和濃硫酸等均不反應(yīng)，但可以燃燒，因此回收處理所產(chǎn)生的氣體，恰當(dāng)?shù)姆椒ㄊ屈c(diǎn)燃?xì)怏w，答案選c。
（2）由于礦石中還含有氧化鐵和二氧化硅，而在高溫下二者均能與碳反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為3C＋2Fe₂O₃高溫4Fe＋3CO₂↑、2C＋SiO₂高溫Si＋2CO↑。
（3）為防止吸收水蒸氣，冷卻應(yīng)該在干燥器中完成；冷卻后需要進(jìn)行的操作是稱量；為了保證氯化鋇晶體脫水完全，需要恒重操作；若最終測(cè)出的n值偏大，可能的實(shí)驗(yàn)操作誤差原因有加熱前稱量樣品質(zhì)量偏大或最后稱量樣品質(zhì)量偏小，或灼燒、轉(zhuǎn)移樣品時(shí)有樣品損失等。
（4）只需要測(cè)量出生成的水蒸氣質(zhì)量即可，而濃硫酸或堿石灰均可以吸收水蒸氣，另外為了防止空氣中的水蒸氣影響，還需要防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入，因此正確的連接順序是A→C→D或A→D→C。
（5）由于煅燒產(chǎn)生的硫化鋇不溶于水，易溶于鹽酸，因此將煅燒后的混合物溶解在水中過(guò)濾即得到氯化鋇溶液，然后通過(guò)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶即得到氯化鋇晶體，最后過(guò)濾、洗滌、干燥、稱量即可。