Question

（10分）工业上制备BaCl₂的工艺流程图如图：

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。查资
料得：
BaSO₄(s) + 4C(s)4CO(g) + BaS(s)  ΔH₁ = +571．2 kJ·mol^-1  ①
BaSO₄(s) + 2C(s)2CO₂(g) + BaS(s)  ΔH₂= +226．2 kJ·mol^-1  ②
（1）①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                                                  。
②常温下，相同浓度的Na₂S和NaHS溶液中，下列说法正确的是    （填字母）。

A．Na2S溶液的pH比NaHS溶液pH小

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(S2-)都增大

E．NaHS溶液中：c(Na⁺) ＞c(HS^-) ＞c(OH^-) ＞c (H⁺)
（2）向BaCl₂溶液中加入AgNO₃和KBr，当两种沉淀共存时，=       。 【已知：K_sp(AgBr)=5．4×10^-13，K_sp(AgCl)=2．0×10^-10】
（3）反应C(s) + CO₂(g)2CO(g)的ΔH =                     
（4）实际生产中必须加入过量的炭，同时还要通入空气，其目的是：              （只要求答一条）。

Answer 1

（1）S^2－＋H₂OHS^－＋OH^－；D、E；（2）2．7×10^-3；（3）+172．5KJ/mol；（4）炭过量使BaSO₄充分还原

试题分析：（1）①BaSO₄与焦炭在高温下发生反应产生BaS，BaS与盐酸发生反应：BaS+2HCl=BaCl₂+H₂S↑。H₂S 气体被NaOH溶液吸收得到Na₂S。Na₂S是强碱弱酸盐，弱酸根离子水解使溶液显碱性。水解的离子方程式为S^2－＋H₂OHS^－＋OH^－。②A．NaHS是H₂S 的一级电离产生的，Na₂S是H₂S 的二级电离产生的，对于多元弱酸来说，一级电离＞＞二级电离。溶液的酸性主要一级电离决定。根据盐的水解规律：有弱才水解，谁弱谁水解，，越弱越水解，谁强显谁性。所以溶液的碱性Na₂S＞NaHS。即Na₂S溶液的pH比NaHS溶液pH大。错误。B．在两种物质的溶液中都含有Na⁺、S^2-、HS^-、H₂S、H⁺、OH^-。离子种类相同。错误。C．当向Na₂S溶液中加入盐酸时，首先发生S^2-+H⁺=HS^-，没有气体产生；然后发生HS^-+H⁺=H₂S↑，放出气体。而向NaHS溶液中加入盐酸时立即发生HS^-+H⁺=H₂S↑，放出气体。所以两溶液中滴入同体积同浓度的盐酸，产生气体速率不相等。错误。D．当向Na₂S和NaHS的溶液中分别加入NaOH溶液时由于增大了OH-离子的浓度，所以水解平衡：S^2－＋H₂OHS^－＋OH^－、HS^－＋H₂OH₂S＋OH^－逆向移动。使c(S^2-)都增大。所以正确。E．NaHS=Na⁺+ HS^－; HS^－发生水解反应 HS^－＋H₂OH₂S＋OH^－要消耗，所以c(Na⁺) ＞c(HS^-)；HS^－水解消耗了水电离产生的H+，使H+的浓度减小，最终当达到水的电离平衡时c(OH^-) ＞c (H⁺) 。盐的电离远大于弱电解质水的电离，所以c(HS^-) ＞c(OH^-)。因此E．NaHS溶液中：c(Na⁺) ＞c(HS^-) ＞c(OH^-) ＞c (H⁺) 。正确。（2）向BaCl₂溶液中加入AgNO₃和KBr，发生反应：Ag⁺+Cl^-="AgCl↓;" Ag⁺+Br^-=AgBr↓．K_sp(AgBr)= C(Ag⁺)·C(Br^-) =5．4×10^-13; K_sp(AgCl)= C(Ag⁺)·C(Cl^-)=2．0×10^-10当两种沉淀共存时,C(Ag⁺)相同。。(3) （①-②）÷2可得：反应C(s) + CO₂(g) 2CO(g)的ΔH =+172．5KJ/mol；（4）实际生产中必须加入过量的炭，同时还要通入空气，其目的是使BaSO₄充分还原得到BaS。₄的用途、Na₂S和NaHS溶液的比较、溶度积常数的应用及热化学方程式的书写等知识。