BaCl2•xH2O是用途广泛的基础化工产品.我国目前主要是用盐酸和硫化钡(含少量Mg2+、Fe3+等)反应生产BaCl2•xH2O,工艺流程如图所示.请回答:
BaCl2•xH2O是用途广泛的基础化工产品.我国目前主要是用盐酸和硫化钡(含少量Mg2+、Fe3+等)反应生产BaCl2•xH2O,工艺流程如图所示.请回答:
已知:室温时Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10﹣11 Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10﹣38
(1)反应I中生成的H2S用足量氨水吸收,一定条件下向所得溶液中通人空气,又可得到单质硫并使吸收液再生,再生反应的化学方程式为______ .
(2)所得氯化钡粗液中含硫化合物(H2S、HS﹣等)影响产品质量,可鼓入预热后的空气吹除,预热空气的目的是______;沉淀A的主要成分是______ .
(3)热空气吹除时会有部分HS﹣转变为S2O32﹣ , 使产品仍不能达到纯度要求,可再行酸化脱硫,酸化脱硫时的离子方程式为______ .
(4)室温时,为使Mg2+、Fe3+完全沉淀(当溶液中离子浓度小于1×l05mol•L﹣1时认为该离子完全沉淀),应将溶液的pH调至______(只列算式)以上.
(5)实验室测定产品中x的步骤如下:
①准确称取12.23gBaCl2•xH2O样品,加入l00mL稀盐酸加热溶解;
②边搅拌,边逐滴加入0.lmol•L﹣1H2SO4溶液,待BaSO4完全沉淀,过滤,沉降后洗涤沉淀2﹣3次;
③将沉淀充分干燥后称量,质量为11.65g.
检验BaSO4沉淀是否洗涤干净的方法是______;经计算x的数值为______ .
【答案】(1)2(NH4)2S+O2+2H2O=4NH3?H2O+2S↓
(2)升高温度,减小气体在溶液中的溶解度,利于吹除硫化氢;硫
(3)S2O32﹣+2H+=S↓+SO2 ↑+H2O
(4)
(5)取代最后一次洗涤液,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,或无溶液,则洗涤干净;2
【解析】解:(1)H2S用足量氨水吸收,会生成硫化铵,空气中的氧气能将硫化铵氧化成硫单质,反应的化学方程式为2(NH4)2S+O2+2H2O=4NH3•H2O+2S↓,
所以答案是:2(NH4)2S+O2+2H2O=4NH3•H2O+2S↓;(2)预热后的空气能使溶液温度升高,从而减小气体在溶液中的溶解度,利于吹除硫化氢,同时空气中有氧气,能将部分硫化氢氧化成硫单质而形成沉淀,所以答案是:升高温度,减小气体在溶液中的溶解度,利于吹除硫化氢;硫;(3)S2O32﹣在酸性条件下发生自身氧化还原反应生成二氧化硫和硫单质,反应的离子方程式为S2O32﹣+2H+=S↓+SO2 ↑+H2O,所以答案是:S2O32﹣+2H+=S↓+SO2 ↑+H2O;(4)根据Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10﹣11可知,要使Mg 2+沉淀完全,溶液中c(OH﹣)= mol/L=
mol/L,的PH值为
,根据Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10﹣38要使Fe 3+沉淀完全,溶液中c(OH﹣)=
mol/L=
mol/L,所以当Mg 2+沉淀完全时Fe 3+早已沉淀完全,所以应将溶液的pH调至
以上,
所以答案是: ;(5)BaSO4沉淀是从含有氯离子的溶液中析出的,所以可以通过检验沉淀表面是否含有氯离子判断沉淀洗涤是否干净,操作为取代最后一次洗涤液,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,或无溶液,则洗涤干净,根据题中的相关数据可知,12.23gBaCl2•xH2O样品,生成BaSO4沉淀质量为11.65g,
根据关系式BaCl2•xH2O~BaSO4
208+18x 233
12.23 11.65
,所以x=2
所以答案是:取代最后一次洗涤液,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,或无溶液,则洗涤干净;2.
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