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(主要成分为BaSO₄)对工业过程进行模拟实验。查表得：

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)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 mol²·L^－2，K_sp(AgCl)＝2.0×10^－10 mol²·L^－2]

(3)反应：C(s)＋CO₂(g)2CO(g)的ΔH＝________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－＋H₂OHS^－＋OH^－；HS^－＋H₂OH₂S＋OH^－　(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

解析　(1)Na₂S的水溶液因水解而显碱性，其水解的离子方程式为：S^2－＋H₂OHS＋OH^－，HS^－＋H₂OH₂S＋OH^－(可不写)。

(2)由K_sp(AgBr)＝[Ag^＋][Br^－]＝5.4×10^－13 mol²·L^－2，K_sp(AgCl)＝[Ag^＋][Cl^－]＝2.0×10^－10 mol²·L^－2可知，当两种沉淀共存时，[Ag^＋]相同，因此＝＝＝2.7×10^－3。

(3)ΔH＝＝

＝172.5 kJ·mol^－1。

(4)上述两反应都具有一定的可逆性，增加碳的量可使BaSO₄被充分还原，提高BaS的产量；反应①和②为吸热反应，通入空气可与炭反应提供反应所需的高温环境。