Question

工業(yè)上制備BaCl₂的工藝流程圖如下：

某研究小組在實驗室用重晶石（主要成分BaSO₄）對工業(yè)過程進行模擬實驗。查表得BaSO₄(s) + 4C(s)4CO(g) + BaS(s)  △H₁＝＋ 571.2 kJ·mol^-1    ①
BaSO₄(s) + 2C(s)2CO₂(g) + BaS(s)  △H₂＝＋ 226.2 kJ·mol^-1    ②
(1)氣體用過量NaOH溶液吸收得到硫化鈉。一定濃度的硫化鈉溶液因向空氣中釋放臭味而稱為“臭堿”，下列對這一現(xiàn)象的解釋你認為最合理的是        （填序號）
A．硫化鈉在水溶液中水解生成了NaOH和H₂S氣體
B．硫化鈉溶液因吸收空氣中的氧氣被氧化生成了NaOH，同時生成有臭味的氣體
C．硫化鈉溶液水解的過程中因吸收空氣中的CO₂而放出H₂S氣體
(2)向同物質(zhì)的量濃度BaCl₂和KBr混合溶液中逐滴加入AgNO₃溶液，先生成     沉淀，當＝         時，開始生成第二種沉淀，隨著AgNO₃溶液的進一步滴加，此時生成的沉淀以     為主，且會          （填變大、變小、始終不變）。[已知K_sp(AgBr)＝5.4×10^-13，K_sp(AgCl)＝2.0×10^-10]
(3)反應C(s) + CO₂(g)2CO(g)的△H＝         kJ·mol^-1。
(4)實際生產(chǎn)中必須加入過量的炭，同時還要通入空氣，其目的是                 。

Answer 1

（1）C（2分）（2）AgBr  2.7×10^-3  AgCl 始終不變（各1分）（3）+172.5 （2分）
（4）使硫酸鋇充分被還原（或提高硫化鋇的產(chǎn)量）， ①②為吸熱反應，炭與氧氣反應維持反應所需高溫。（2分）　(共10分)

解析試題分析：（1）A、由于硫離子的水解程度一般是很弱的，因此硫化鈉在水溶液中水解生成的H₂S氣體不可能溢出，A不正確；B、硫離子檢驗還原性，因此硫化鈉溶液吸收空氣中的氧氣被氧化生成了NaOH，同時生成單質(zhì)S，得不到H₂S氣體，B不正確；C、硫化鈉溶液水解的過程中因吸收空氣中的CO₂而放出H₂S氣體，從而釋放出臭味的氣體，C正確，答案選C。
（2）由于溴化銀的溶度積常數(shù)小于氯化銀的溶度積常數(shù)，因此向同物質(zhì)的量濃度BaCl₂和KBr混合溶液中逐滴加入AgNO₃溶液，先生成溴化銀沉淀。當出現(xiàn)氯化銀沉淀時，溶液中一定同時滿足c(Ag^＋)·c(Cl^－)＝K_sp(AgCl)＝2.0×10^-10，c(Ag^＋)·c(Br^－)＝K_sp(AgBr)＝5.4×10^-13，所以溶液中＝＝＝2.7×10^-3；隨著AgNO₃溶液的進一步滴加，此時生成的沉淀以氯化銀沉淀為主。由于溶液溫度不變，溶度積常數(shù)不變，所以不變。
（3）已知反應BaSO₄(s) + 4C(s)4CO(g) + BaS(s)  △H₁＝＋ 571.2 kJ·mol^-1    ①，
BaSO₄(s) + 2C(s)2CO₂(g) + BaS(s)  △H₂＝＋ 226.2 kJ·mol^-1    ②，則根據(jù)蓋斯定律可知（①－②）÷2即得到反應C(s) + CO₂(g)2CO(g)，所以該反應的△H＝＋(571.2 kJ·mol^-1－226.2 kJ·mol^-1)÷2＝＋172.5kJ·mol^-1。
（4）過量的碳能使硫酸鋇充分被還原（或提高硫化鋇的產(chǎn)量）。另外①②為吸熱反應，炭與氧氣反應放熱，可以維持反應所需高溫。
考點：考查硫化鈉的性質(zhì)、溶度積常數(shù)計算、反應熱的計算以及外界條件對反應的影響