Question

(11分)工业上制备BaCl₂的工艺流程图如图7：

某研究小组在实验室用重晶石（主要成分BaSO₄）对工业过程进行模拟实验。

已知：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）高温焙烧时常把原料粉碎，目的是_________________________________

（2）常温下，相同浓度的Na₂S和NaHS溶液中，说法正确的是：      (3分)

A. Na₂S溶液的pH比NaHS溶液pH大

B. 两溶液中含有的离子种类不同

C. 两溶液中滴入同体积同浓度的盐酸，产生气体速率相等

D. 两溶液中加入NaOH固体，c(S^2-)都增大

E. NaHS溶液中：c(Na⁺) ＞ c(HS^-)＞ c(OH^-) ＞ c(H⁺) ＞ c(S^2-)

（3）反应C(s) + CO₂(g)2CO(g)的△H =                  

（4）制备BaCl₂的工艺流程图中气体A用过量NaOH溶液吸收,得到硫化钠。Na₂S水解的离子方程式为：                                   

（5）实际生产中必须加入过量的炭，同时还要通入空气，目的是：                                                          

                                            （写出一种原因即可）

 

Answer 1

【答案】

（1）增大反应物的接触面积，加快反应速率

（2）ADE （各1分,两对一错得1分）

（3）+172.5 kJ·mol^-1 (无单位得1分)

（4）S^2- + H₂OHS^- + OH^- (只写第一步即可)

（5）使BaSO₄得到充分还原（或C和O₂反应放热维持反应所需高温）（写一种即得2分）

【解析】（1）把原料粉碎可以增大反应物的接触面积，加快反应速率。

（2）相同浓度的硫化钠的水解程度大于硫氢化钠的，所以前者的碱性强。B不正确，所含有的离子种类完全是相同的，都含有Na⁺、HS^-、OH^- 、H⁺、S^2-五种离子。硫化钠和盐酸反应需要经过2步才能生成硫化氢气体。而NaHS直接就生成气体，后者的速率快，C不正确。硫化钠水解都显碱性，加入氢氧化钠能抑制水解。同时NaHS和氢氧化钠反应生成硫化钠，所以D是正确的。NaHS的水解程度大于电离程度，所以显碱性，因此E也是正确的。

（3）根据盖斯定律可知①－②即得2C(s) + 2CO₂(g)4CO(g)，所以C(s) + CO₂(g)2CO(g)的反应热是

（4）硫化钠水解显碱性，且是分步水解。

（5）碳一方面是还原剂，另一方面燃烧放出的热量维持反应的进行。