钡盐生产过程中排出大量钡泥【主要含有BaCO3、BaSO3、Ba（FeO2）2等】，某工厂本着资源利用和降低生产成本的目的．在生产BaCO3同时，充分利用钡泥来制取Ba（NO3）2晶体及其它副产 -

钡盐生产过程中排出大量钡泥【主要含有BaCO₃、BaSO₃、Ba（FeO₂）₂等】，

某工厂本着资源利用和降低生产成本的目的．在生产BaCO₃同时，充分利用钡泥来制取Ba（NO₃）₂晶体及其它副产品，其部分工艺流程如下：

已知：①Fe（OH）₃和Fe（OH）₂完全沉淀时溶液的pH分别为3.2和9.7

②Ba（NO₃）₂在热水中的溶解度大，在冷水中的溶解度小

③Ksp（BaSO₄）=1.1×10^﹣10 Ksp（BaCO₃）=5.1×10^﹣9

（1）该厂生产的BaCO₃因含有少量BaSO₄而不纯，提纯的方法是：将产品加入足量饱和的Na₂CO₃溶液中充分搅拌、过滤、洗涤．用离子方程式说明该提纯的原理　　．

（2）上述流程中Ba（FeO₂）₂与HNO₃溶液反应生成两种盐，反应的化学方程式为　．

（3）结合本厂生产实际X试剂应选下列中的　　．

A．BaCl₂ B．BaCO₃C．Ba（NO₃）₂ D．Ba（OH）₂

（4）废渣2为　．

（5）操作Ⅲ为　　．

（6）过滤Ⅲ后的母液应循环到容器　　中（选填a、b、c）

（7）称取w克的晶体样品溶于蒸馏水中加入足量的稀硫酸，反应后经一系列操作称重所得沉淀质量为m克，则该晶体的纯度可表示为　　．

【考点】物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用．

【专题】实验分析题；实验评价题；演绎推理法；物质的分离提纯和鉴别．

【分析】钡泥主要含BaCO₃、BaSO₃、Ba（FeO₂）₂等，加入硝酸，在a容器中充分溶解，可生成硫酸钡，过滤后滤液中含有铁离子、钡离子等，且溶液呈酸性，可加入碳酸钡，调节溶液pH=4～5，使铁离子水解生成Fe（OH）₃沉淀，过滤后废渣2为Fe（OH）₃，滤液中含有硝酸、硝酸钡等，加入氢氧化钡中和得到硝酸钡溶液，经蒸发、浓缩、过滤可得到硝酸钡晶体，母液中含有硝酸钡，

（1）根据沉淀溶解平衡的移动分析；

（2）Ba（FeO₂）₂与中钡元素和铁元素的化合价分析反应产物，然后写出方程式；

（3）X既要能中和硝酸，又不产生新杂质，结合本厂实际，故可用BaCO₃；

（4）根据三价铁离子和二价铁离子完全沉淀时的PH分析；

（5）根据从溶液中提取溶质的方法分析；

（6）根据母液中的成分判断；

（7）根据沉淀硫酸钡的质量，结合方程式计算求出硝酸钡的质量，再求样品的纯度．

【解答】解：钡泥主要含BaCO₃、BaSO₃、Ba（FeO₂）₂等，加入硝酸，在a容器中充分溶解，可生成硫酸钡，过滤后滤液中含有铁离子、钡离子等，且溶液呈酸性，可加入碳酸钡，调节溶液pH=4～5，使铁离子水解生成Fe（OH）₃沉淀，过滤后废渣2为Fe（OH）₃，滤液中含有硝酸、硝酸钡等，加入氢氧化钡中和得到硝酸钡溶液，经蒸发、浓缩、过滤可得到硝酸钡晶体，母液中含有硝酸钡，

（1）将BaCO₃加入足量的饱和Na₂CO₃溶液中，存在BaSO₄（s）⇌Ba²⁺（aq）+SO₄²^﹣（aq），钡离子与碳酸根离子结合生成碳酸钡沉淀，使硫酸钡的沉淀溶解平衡正移，从而转化为碳酸钡，其反应的离子方程式为：BaSO₄（s）+CO₃²^﹣（aq）⇌BaCO₃（s）+SO₄²^﹣（aq），