Question

【題目】鈦酸鋇(BaTiO3)在工業(yè)上有重要用途，主要用于制作電子陶瓷、PTC熱敏電阻、電容器等多種電子元件。以下是生產(chǎn)鈦酸鋇的一種工藝流程圖:

已知:①草酸氧化鈦鋇晶體的化學(xué)式為BaTiO(C2O4)2·4H2O；

(1)BaTiO3中Ti元素的化合價(jià)為:__________。

(2)用鹽酸酸浸時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為: ________________________________。

(3)流程中通過過濾得到草酸氧化鈦鋇晶體后，為提高產(chǎn)品質(zhì)量需對晶體洗滌。

①過濾操作中使用的玻璃儀器有__________________________________________。

②如何證明晶體已洗凈?_________________________________________。

(4)某興趣小組取19.70gBaCO3模擬上述工藝流程制備BaTiO3，得產(chǎn)品13.98g，BaTiO3的產(chǎn)率為:________。

Answer 1

【答案】+4 BaCO3 + 2H+ = Ba2+ + CO2 ↑+ H2O漏斗、 燒杯、 玻璃棒取最后一次洗滌液少許于試管中， 滴加稀 HNO3 酸化的 AgNO3 溶液， 若無白色沉淀產(chǎn)生， 說明已洗凈60%

【解析】

碳酸鋇與鹽酸反應(yīng)生成氯化鋇，然后氯化鋇與四氯化碳、草酸反應(yīng)生成BaTiO（C2O4）2·4H2O，同時(shí)得到為HCl，HCl再循環(huán)利用，經(jīng)過過濾、洗滌、干燥、煅燒得到BaTiO3．

(1)由化合價(jià)代數(shù)和等于0，BaTiO3中Ti元素的化合價(jià)為x:2+x-3×2=0,x=+4；(2)用鹽酸酸浸時(shí)碳酸鋇和鹽酸反應(yīng)生成氯化鋇、二氧化碳和水，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:BaCO3 + 2H+ = Ba2+ + CO2 ↑+ H2O ；(3)①過濾操作中使用的玻璃儀器有漏斗、燒杯、玻璃棒；②證明晶體已洗凈：取最后一次洗滌液少許于試管中，滴加稀HNO3 酸化的 AgNO3 溶液，若無白色沉淀產(chǎn)生，說明已洗凈。(4)先算出理論產(chǎn)量： BaTiO3 摩爾質(zhì)量 233.192 g·mol-1 ，m(BaTiO3)= 233.192 g·mol-1×19.70g/197 g·mol-1=23.32g,得產(chǎn)品13.98g，BaTiO3的產(chǎn)率為:13.98g/23.32g×100%=60%.