我國(guó)重晶石(含BaSO490%以上)資源豐富,其中貴州省重晶石儲(chǔ)量占全國(guó)總儲(chǔ)量的三分之一。某工廠以重晶石為原料,生產(chǎn)“電子陶瓷工業(yè)支柱”—鈦酸鋇(BaTiO3)的工藝流程如圖:
查閱資料可知:
①常溫下:Ksp(BaSO4)=1.0×10-10,Ksp(BaCO3)=2.5×10-9。
②TiCl4在常溫下是無(wú)色液體,遇水容易發(fā)生水解:TiCl4+2H2O=TiO2+4HCl。
③草酸氧鈦鋇的化學(xué)式為BaTiO(C2O4)2?4H2O。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)BaTiO(C2O4)2?4H2O中Ti元素的化合價(jià)為
+4
+4
。
(2)工業(yè)上用飽和Na2CO3溶液處理重晶石(假設(shè)雜質(zhì)不與Na2CO3溶液作用),待達(dá)到平衡后,移走上層清液,重復(fù)多次操作,將BaSO4轉(zhuǎn)化為易溶于酸的BaCO3,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=0.04
0.04
(填寫計(jì)算結(jié)果)。當(dāng)Na2CO3溶液的濃度大于 2.5×10-4
2.5×10-4
mol?L-1時(shí)就能實(shí)現(xiàn)BaSO4轉(zhuǎn)化為BaCO3。(不考慮的水解)
(3)配制TiCl4溶液時(shí)通常將TiCl4固體溶于濃鹽酸再加水稀釋,其目的是 防止TiC14水解
防止TiC14水解
。
(4)寫出混合液加入TiCl4和H2C2O4溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式。 TiC14+2H2C2O4+BaCl2+5H2O=BaTiO(C2O4)2?4H2O+6HCl
TiC14+2H2C2O4+BaCl2+5H2O=BaTiO(C2O4)2?4H2O+6HCl
。
(5)檢驗(yàn)草酸氧鈦鋇晶體是否洗凈的方法 取最后一次洗滌液,向其中加入硝酸酸化的硝酸銀溶液,若沒(méi)有白色沉淀產(chǎn)生,則晶體已洗凈
取最后一次洗滌液,向其中加入硝酸酸化的硝酸銀溶液,若沒(méi)有白色沉淀產(chǎn)生,則晶體已洗凈
。
(6)煅燒草酸氧鈦鋇晶體得到BaTiO3的同時(shí),高溫下生成的氣體產(chǎn)物有CO、CO2
CO2
和 H2O(g)
H2O(g)
(填化學(xué)式)。