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。Na₂S水解的離子方程式為             。

（2）向BaCl₂溶液中加入AgNO₃和KBr，當兩種沉淀共存時，＝           。[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）實際生產中必須加入過量的炭，同時還要通入空氣，其目的是                      。

 

Answer 1

【答案】

（1）S^2- + H₂OHS^- +OH^-    HS^- + H₂OH₂S +OH^-（可不寫） （2）2.7×10^-3

（3）+172.5     （4）使BaSO₄得到充分的還原（或提高BaS的產量），①②為吸熱反應，炭和氧氣反應放熱維持反應所需高溫

【解析】

試題分析：（1）硫化鈉是強堿弱酸鹽，水解顯堿性，水解方程式為S^2- + H₂OHS^- +OH^-、HS^- + H₂OH₂S +OH^-。

（2）當兩種沉淀共存時，沉淀均達到溶解平衡，則溶液中＝==＝2.7×10^-3。

（3）根據熱化學方程式①BaSO₄(s) + 4C(s) 4CO(g) + BaS(s)   △H₁ ＝ 571.2 kJ·mol^-1、②BaSO₄(s) + 2C(s) 2CO₂(g) + BaS(s)   △H₂＝ 226.2 kJ·mol^-1，并根據蓋斯定律可知，（①－②）×即得到C(s) +CO₂(g) 2CO(g)，則該反應的反應熱△H＝（＋571.2 kJ·mol^-1－226.2 kJ·mol^-1）×＝＋172.5 kJ·mol^-1。

（4）因為要使BaSO₄得到充分的還原（或提高BaS的產量），且反應①②為吸熱反應，炭和氧氣反應放熱維持反應所需高溫，所以實際生產中必須加入過量的炭，同時還要通入空氣，

考點：考查水解方程式書寫、反應熱、溶度積常數計算與應用以及外界條件對平衡狀態(tài)的影響