Question

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，自然界礦物中一種重晶石礦的主要成分是BaSO₄，它不溶于任何酸、堿和水，純凈的硫酸鋇可供醫(yī)療等方面應(yīng)用，課外活動(dòng)小組同學(xué)，用重晶石礦焦炭為原料，制取純凈硫酸鋇．（設(shè)礦物中雜質(zhì)不與焦炭反應(yīng)，也不溶于水）部分流程如下：
按要求填空
（1）在步驟①中，哪些元素的化合價(jià)升高了，哪些元素的化合價(jià)降低了？______．
（2）寫出步驟②中溶液A的溶質(zhì)的化學(xué)式______．
（3）寫出利用A溶液制取BaSO₄的化學(xué)方程式：______．
（4）有同學(xué)指出，上述步驟②產(chǎn)生有毒氣體H₂S，應(yīng)將方法加以改進(jìn)，請(qǐng)你提出改進(jìn)意見，使該實(shí)驗(yàn)既不產(chǎn)生H₂S，又能獲純凈BaSO₄．請(qǐng)寫有關(guān)化學(xué)方程式：______．

Answer 1

（1）雜質(zhì)不參與反應(yīng)，因此不考慮雜質(zhì)中的元素；而反應(yīng)前BaSO₄與C中Ba、S、O、C元素的化合價(jià)分別為+2、+6、-2、0，反應(yīng)后BaS、CO中Ba、S、O、C元素的化合價(jià)分別為+2、-2、-2、+2，因此可判斷碳元素化合價(jià)由0升高至+2，而硫元素的化合價(jià)由+6降低至-2，故答案為：碳元素化合價(jià)升高，硫元素化合價(jià)降低；
（2）硫化鋇與鹽酸反應(yīng)生成硫化氫氣體，可判斷反應(yīng)的化學(xué)方程式為BaS+2HCl=BaCl₂+H₂S↑，因此該步反應(yīng)中所得溶液A中溶質(zhì)為氯化鋇，其化學(xué)式為BaCl₂，故答案為：BaCl₂；
（3）根據(jù)復(fù)分解反應(yīng)的特點(diǎn)，若有硫酸鋇生成，應(yīng)選擇一種含有硫酸根離子的溶液和氯化鋇溶液反應(yīng)，則選擇稀硫酸、硫酸鈉溶液或者硫酸鉀溶液，
故答案為：BaCl₂+Na₂SO₄═BaSO₄↓+2NaCl；
（4）利用硫化鋇這種鹽與可溶解性硫酸鹽能生成硫酸鋇和另一種鹽，既可避免與鹽酸反應(yīng)放出有毒氣體硫化氫又可直接轉(zhuǎn)化為硫酸鋇，因此可采取在步驟②中加入硫酸鈉，反應(yīng)后過濾并洗滌除去附在固體表面的溶液，得到較為純凈的硫酸鋇，反應(yīng)的化學(xué)方程式為，故答案為：BaS+Na₂SO₄=BaSO₄↓+Na₂S．