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：Ksp(AgBr)=5．4×10-13，Ksp(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）S2－＋H2OHS－＋OH－；D、E；（2）2．7×10-3；（3）+172．5KJ/mol；（4）炭过量使BaSO4充分还原

【解析】

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S2－＋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+、S2-、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S2-+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：S2－＋H2OHS－＋OH－、HS－＋H2OH2S＋OH－逆向移动。使c(S2-)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↓．Ksp(AgBr)= C(Ag+)·C(Br-) =5．4×10-13; Ksp(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。

考点：考查BaSO4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。