Question

14．工業(yè)上制備BaCl₂的工藝流程圖如下：

某研究小組在實(shí)驗(yàn)室用重晶石（主要成分BaSO₄）對(duì)工業(yè)過(guò)程進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)．查表得：
BaSO₄（s）+4C（s）$\stackrel{高溫}{?}$4CO（g）+BaS（s）△H₁=+571.2kJ•mol^-1     ①
BaSO₄（s）+2C（s）$\stackrel{高溫}{?}$2CO₂（g）+BaS（s）△H₂=+226.2kJ•mol^-1     ②
（1）流程圖中氣體用過(guò)量的NaOH溶液吸收，得到一種鈉鹽．寫(xiě)出該鹽發(fā)生水解的離子方程式S^2-+H₂O?HS^-+OH^-、HS^-+H₂O?H₂S+OH^-．
（2）向0.1mol/L BaCl₂溶液中加入一定量的AgNO₃溶液和KBr溶液，當(dāng)兩種沉淀共存時(shí)，$\frac{c（B{r}^{-}）}{c（C{l}^{-}）}$=2.7×10^-3，則K_sp（AgBr）=5.4×10^-13．[已知：K_sp（AgCl）=2.0×10^-10]
（3）反應(yīng)2CO（g）$\stackrel{高溫}{?}$C（s）+CO₂（g）的△H=-172.5kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）Na₂S水解呈堿性，且有兩步水解，以第一步水解為主；
（2）當(dāng)兩種沉淀共存時(shí)，Ag⁺離子濃度相同，根據(jù)$\frac{Ksp（AgBr）}{Ksp（AgCl）}$=$\frac{c（Ag{\;}^{+}）•c（B{r}^{-}）}{c（Ag{\;}^{+}）•c（C{l}^{-}）}$，結(jié)合$\frac{c（B{r}^{-}）}{c（C{l}^{-}）}$和K_sp（AgCl）的值可計(jì)算出K_sp（AgBr）的值；
（3）利用蓋斯定律，將②-①再除以2可得反應(yīng)2CO（g）$\stackrel{高溫}{?}$C（s）+CO₂（g），據(jù)此計(jì)算反應(yīng)熱；

解答 解：（1）Na₂S水解呈堿性，且有兩步水解，以第一步水解為主，第一步水解生成離子HS^-，第二步水解生成H₂S，水解的離子方程式分別為S^2-+H₂O?HS^-+OH^-；
 HS^-+H₂O?H₂S+OH^-，
故答案為：S^2-+H₂O?HS^-+OH^-\HS^-+H₂O?H₂S+OH^-；
（2）當(dāng)兩種沉淀共存時(shí)，Ag⁺離子濃度相同，根據(jù)$\frac{Ksp（AgBr）}{Ksp（AgCl）}$=$\frac{c（Ag{\;}^{+}）•c（B{r}^{-}）}{c（Ag{\;}^{+}）•c（C{l}^{-}）}$，有K_sp（AgBr）=$\frac{c（B{r}^{-}）}{c（C{l}^{-}）}$×K_sp（AgCl）=2.7×10^-3×2.0×10^-10=5.4×10^-13，
故答案為：5.4×10^-13；
（3）根據(jù)反應(yīng)BaSO₄（s）+4C（s）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4CO（g）+BaS（s）△H₁=571.2kJ•mol^-1     ①
BaSO₄（s）+2C（s）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CO₂（g）+BaS（s）△H₂=226.2kJ•mol^-1    ②
利用蓋斯定律，將②-①再除以2可得反應(yīng)2CO（g）$\stackrel{高溫}{?}$C（s）+CO₂（g）△H=$\frac{226.2kJ•mol{\;}^{-1}-571.2kJ•mol{\;}^{-1}}{2}$=-172.5kJ•mol^-1，
故答案為：-172.5．

點(diǎn)評(píng) 本題考查較為綜合，題目具有一定難度，涉及鹽類的水解、難溶電解質(zhì)的溶解平衡、反應(yīng)熱的計(jì)算等問(wèn)題，本題注意溶度積常數(shù)的利用．