钡盐行业生产中排出大量的钡泥[主要含有BaCO3、BaSiO3、BaSO3、Ba（FeO2）2等．某主要生产BaCl2、BaCO3、BaSO4的化工厂利用钡泥制取Ba（NO3）2，其部分工艺流程如下：（1）酸

Question

钡盐行业生产中排出大量的钡泥[主要含有BaCO ₃ 、BaSiO ₃ 、BaSO ₃ 、Ba（FeO ₂ ） ₂ 等．某主要生产BaCl ₂ 、BaCO ₃ 、BaSO ₄ 的化工厂利用钡泥制取Ba（NO ₃ ） ₂ ，其部分工艺流程如下：



（1）酸溶过程中会产生CO ₂ 、硫酸钡、硅酸．
①二氧化碳与水作用形成的碳酸在水中的电离常数K _a1 =4.2×10 ^-7 ，K _a2 =5.6×10 ^-11 ；次氯酸在水中的电离常数K _a =4.7×10 ^-8 ．写出向“84消毒液”（主要成分为氯化钠和次氯酸钠）中通入二氧化碳发生反应的离子方程式______；
②硫酸钡是重晶石的主要成分．工业上可以用碳来对重晶石进行处理得到BaS，最终转化成BaCl ₂ ．
已知：BaSO ₄ （s）+4C（s）═4CO（s）+BaS（s）△H=571.2KJ/mol
BaSO ₄ （s）+2C（s）═2CO ₂ （s）+BaS（s）△H=226.2KJ/mol
则：C和CO ₂ 在高温下反应的热化学方程式为：______
（2）酸溶后溶液中pH=1，Ba（FeO ₂ ） ₂ 与HNO ₃ 的反应化学方程式为______．
（3）酸溶时通常控制反应温度不超过70℃，且不使用浓硝酸的原因是______．
（4）该厂结合本厂实际，选用的X为______（填化学式）；中和Ⅰ使溶液中______（填离子符号）的浓度减少（中和Ⅰ引起的溶液体积变化可忽略）．
（5）上述流程中洗涤的目的是______．

Answer 1

（1）①由电离常数可知酸性：H ₂ CO ₃ ＞HClO＞HCO ₃ ^- ；所以，向次氯酸钠溶液中通入二氧化碳反应的离子方程式为
ClO ^- +CO ₂ +H ₂ O═HClO+HCO ₃ ^- ，故答案为：ClO ^- +CO ₂ +H ₂ O═HClO+HCO ₃ ^- ；
②已知：①BaSO ₄ （s）+4C（s）═4CO（s）+BaS（s）△H=+571.2KJ/mol，
②BaSO ₄ （s）+2C（s）═2CO ₂ （s）+BaS（s）△H=+226.2KJ/mol，
利用盖斯定律将 (①-②)/(2) 可得：C（s）+CO ₂ （g）═CO（g）；
△H= (571.2kJ/mol-226.2kJ/mol)/(2) =+172.5kJ/mol，
故答案为：C（s）+CO ₂ （g）═CO（g）△H=+172.5KJ/mol；
（2）Ba（FeO ₂ ） ₂ 中Fe元素是+3价，故Ba（FeO ₂ ） ₂ 与硝酸不发生氧化还原反应，其反应方程式为：Ba（FeO ₂ ） ₂ +8HNO ₃ ═Ba（NO ₃ ） ₂ +2Fe（NO ₃ ） ₃ +4H ₂ O，
故答案为：Ba（FeO ₂ ） ₂ +8HNO ₃ ═Ba（NO ₃ ） ₂ +2Fe（NO ₃ ） ₃ +4H ₂ O；
（3）酸溶时控制反应温度不超过70℃，是为了防止温度过高，反应速率太快；不使用浓硝酸，是因为浓HNO ₃ 不稳定，易分解，易挥发，
故答案为：防止反应速率过快，浓HNO ₃ 易挥发、分解；
（4）加入X调节溶液的pH=4～5，则X应能消耗H ⁺ ，结合工厂主要生产BaCl ₂ 、BaCO ₃ 、BaSO ₄ 的实际情况，可选用BaCO ₃ ；中和后溶液中H ⁺ 浓度减小，pH在4～5时，Fe ³⁺ 也完全沉淀，故Fe ³⁺ 浓度也减小，故答案为：BaCO ₃ ；Fe ³⁺ 、H ⁺ ；
（5）因为钡盐是重金属盐，有毒，故洗涤的目的是减少废渣中可溶性钡盐对环境的污染，
故答案为：减少废渣中可溶性钡盐对环境的污染．