Question

工业上制备BaCl₂的工艺流程图如下：

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）气体用过量NaOH溶液吸收,得到硫化钠。Na₂S水解的离子方程式为            。
（2）向BaCl₂溶液中加入AgNO₃和KBr，当两种沉淀共存时，＝          。[K_sp(AgBr)＝5.4×10^-13，K_sp(AgCl)＝2.0×10^-10]
（3）反应C(s) + CO₂(g)2CO(g)的△H＝         kJ·mol^-1。
（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                     。

Answer 1

（1）S^2- + H₂OHS^- +OH^-    HS^- + H₂OH₂S +OH^-（可不写） （2）2.7×10^-3
（3）+172.5    （4）使BaSO₄得到充分的还原（或提高BaS的产量），①②为吸热反应，炭和氧气反应放热维持反应所需高温

试题分析：（1）硫化钠是强碱弱酸盐，水解显碱性，水解方程式为S^2- + H₂OHS^- +OH^-、HS^- + H₂OH₂S +OH^-。
（2）当两种沉淀共存时，沉淀均达到溶解平衡，则溶液中＝==＝2.7×10^-3。
（3）根据热化学方程式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，并根据盖斯定律可知，（①－②）×即得到C(s) +CO₂(g)2CO(g)，则该反应的反应热△H＝（＋571.2 kJ·mol^-1－226.2 kJ·mol^-1）×＝＋172.5 kJ·mol^-1。
（4）因为要使BaSO₄得到充分的还原（或提高BaS的产量），且反应①②为吸热反应，炭和氧气反应放热维持反应所需高温，所以实际生产中必须加入过量的炭，同时还要通入空气，