Question

重晶石（BaSO₄）難溶于水，要轉(zhuǎn)化成BaCO₃再制備其他鋇鹽。工業(yè)上一般采用高溫煅燒還原法；實驗室可以采用沉淀轉(zhuǎn)化法。

●高溫煅燒還原法

（1）煅燒還原的熱化學方程式為：                                               

有關(guān)的數(shù)據(jù)：Ba(s)+S(s)+2O₂(g)=BaSO₄(s)；△H= －1473.2 kJ?mol^－1

             C(s)+O₂(g)=CO(g)；△H= －110.5 kJ?mol^－1

             Ba(s)+S(s)=BaS(s)；△H= －460kJ?mol^－1

（2）經(jīng)檢驗BaS的水溶液呈堿性，原因是（用離子方程式表示）                                                 

●沉淀轉(zhuǎn)化法

向BaSO₄沉淀中加入飽和Na₂CO₃溶液，充分攪拌，棄去上層清液。如此處理多次，直到BaSO₄全部轉(zhuǎn)化為BaCO₃：BaSO₄(s)+CO₃²(aq)BaCO₃(s)+SO₄²(aq)（平衡常數(shù)K=0.042）

（3）現(xiàn)有0.20 mol BaSO₄，每次用1.00 L 2.0mol?L^－1飽和Na₂CO₃溶液處理，假定BaSO₄能全部轉(zhuǎn)化，至少需要處理多少次？（寫出計算過程）

（4）從“綠色化學”角度分析，用飽和Na₂CO₃溶液沉淀轉(zhuǎn)化法的優(yōu)點是          

Answer 1

（1）BaSO₄（s）＋4C（s）= BaS（s）＋4CO（g）；△H=+571.2 kJ•mol^-1

（2）S^2- + H₂O  HS^－ + OH^－

（3）計算過程 ：設(shè)每次用1.00L 2.0 mol•L^－1飽和Na₂CO₃溶液能處理xmol BaSO₄

   BaSO₄＋CO₃^2-＝BaCO₃＋SO₄^2-

        (2.0-x) mol•L^－1     x mol•L^－1 

 

X = 0.081；處理次數(shù) = 0.2mol/0.081mol=2.  

答：至少處理3次

（4）節(jié)能，環(huán)保