Question

Ba(N0₃)₂可用于生产烟花。某化工厂利用BaC0₃【含少量CuC0₃、Ba(FeO₂)₂等杂质】制取Ba(N0₃)₂晶体，其部分工艺流程如图所示。

已知：Fe³⁺和Fe^z+以氢氧化物形式沉淀完全时，溶液的pH分别为3.2和9.7。

(l)Ba(Fe0₂)₂中Fe的化合价为    ；在步骤I中HN0₃表现出的性质是    。

（2）检验步骤iil所得溶液是否含铁元素的方法是   。

（3）步骤IV中得到Ba(N0₃)_z晶体的操作依次为    ；

该厂生产的Ba(N0₃)₂晶体含有少量Cu²⁺。化学上通过惰性电解法富集Cu时，发现电解装置的阴极还有少量使红色石蕊试纸变蓝的气体生成。生成该气体的电极反应为一。

（4）闪光粉是由Ba(N0₃)₂与Al粉混合而成，受热可以产生N2和另外两种氧化物，同

时放出大量光和热。

已知：4NO₂ (g)+O₂ (g)+2BaO(s)=2Ba(N0₃)₂ (s)    △H=+akJ/mol

4Al(s)+ 302 (g) =2Al₂0₃ (s)    △H= -bkJ/mol

N2 (g)+2O₂ (g) =2N0₂ (g)    △H= -ckJ/mol    (a、b、c均大于0)

写出闪光粉受热反应的热化学反应方程式    。

（5）Ba²⁺半致死量为355mg/kg。误食Ba²⁺可以服用MgS0₄溶液解毒，涉及到的离子反应方程式为    ；为了减少环境污染，请对上述流程中不合理的设计进行改进，改进措施是    。

Answer

（1）+3 酸性

（2）取少量溶液于试管中，加几滴KSCN溶液，震荡，如果溶液出现红色，则有三价铁，否则没有三价铁

（3）蒸发浓缩 冷却结晶 过滤 NO3-+6H2O+8e-=NH3+9OH-

（4）3Ba(NO3)2(s)+10Al(s)=3N2(g)+5Al2O3(s) △H =–(1.5a+2.5b-3c ) kJ/mol

（5）Ba2++SO42-=Ba(NO3)2

【解析】

试题分析：（1）Ba(Fe02)2中Ba是+2价，O是-2价，故铁是+3价；步骤I中加入硝酸调节PH，故体现其酸性。

（2）步骤III中三价铁用KSCN溶液检验，步骤：取少量溶液于试管中，加几滴KSCN溶液，震荡，如果溶液出现红色，则有三价铁，否则没有三价铁。

（3）由溶液得到晶体的步骤：蒸发浓缩 冷却结晶 过滤；使红色石蕊试纸变蓝的气体是氨气，故发生的反应是：NO3-+6H2O+8e-=NH3+9OH-。

（4）已知：①4NO2 (g)+O2 (g)+2BaO(s)=2Ba(N03)2 (s) △H1=+akJ/mol ②4Al(s)+ 302 (g) =2Al203 (s) △H2= -bkJ/mol③N2 (g)+2O2 (g) =2N02 (g) △H3= -ckJ/mol (a、b、c均大于0)，闪光粉受热反应的化学反应方程式④3Ba(NO3)2(s)+10Al(s)=3N2(g)+5Al2O3(s)，据盖斯定律得△H=-1.5△H1+2.5△H2-+△H3=–(1.5a+2.5b-3c ) kJ/mol。

（5）硫酸根可与钡离子结合成沉淀：Ba2++SO42-=BaSO4，上述流程中不合理的设计进行改进，改进措施是洗涤废渣并回收洗涤液。

考点：考查无机实验