Question

Ⅰ．将由Na^＋、Ba^2＋、Cu^2＋、SO₄^2－、Cl^－组合形成的三种强电解质溶液，分别装入下图装置中的甲、乙、丙三个烧杯中进行电解，电极均为石墨电极。
接通电源，经过一段时间后，测得乙中c电极质量增加。常温下各烧杯中溶液pH与电解时间t的关系如右上图（忽略因气体溶解带来的影响）。据此回答下列问题：

（1）在甲中烧杯中滴加酚酞，   极（填a或b）附近溶液会变红。
（2）写出乙烧杯中发生反应的化学方程式           。
（3）电极f上发生的电极反应式为           。
（4）若经过一段时间后，测得乙烧杯中c电极质量增加了8g，要使丙烧杯中溶液恢复到原来的状态，应进行的操作是           。
Ⅱ．工业上利用BaSO₄制备BaCl₂的工艺流程如下：

某活动小组的同学在实验室以重晶石（主要成分BaSO₄）为原料，对上述工艺流程进行模拟实验。
（1）上述过程中，气体用过量NaOH溶液吸收得到Na₂S。Na₂S水溶液显碱性的原因是     。（用离子方程式表示）
（2）已知有关反应的热化学方程式如下：
BaSO₄(s) +4C(s)4CO(g)+BaS(s) △H₁ = +571.2kJ/mol      ①
C(s) +CO₂(g)2CO(g)  △H₂ = +172.5kJ/mol               ②
则反应BaSO₄(s) +2C(s)2CO₂(g) + BaS(s) △H₃ =     
（3）在高温焙烧重晶石过程中必须加入过量的炭，同时还要通入空气，其目的是     。

Answer 1

试题分析：Ⅰ在电解时乙中c电极质量增加，说明c电极为阴极，则直流电源M极为负极，N极为正极。由于开始时溶液的PH值甲、丙是7，二者应为强酸强碱盐;乙的PH小于7，为强酸弱碱盐，结合已知条件，含Cu^2＋。（1）随着电解的进行，甲的PH逐渐增大，说明H₂O和电解质都发生了反应，甲为氯化物。H⁺在阴极a电极放电，由于破坏了附近的水的电离平衡，其附近的OH^-浓度增大，所以滴加酚酞a电极附近会变红，Cl^-在阳极b放电（2）；乙的PH逐渐减小，说明OH^-放电，含有含氧酸根离子SO₄^2－、乙是CuSO₄溶液.乙烧杯的化学方程式是：
（3）丙在电解过程中PH不变，一直是7，说明丙为活泼金属的含氧酸盐，电解的实质是水，丙为Na₂SO₄溶液.在f极OH-放电，电极反应式为：4OH^-—4e^-=O₂↑+2H₂O。（4）根据电解方程式可知要使丙烧杯中溶液恢复到原来的状态，应加入两电极的产物反应得到的物质即可，即加入CuO，其质量为10克。
Ⅱ（1）Na₂S是强碱弱酸盐， S^2-水解消耗水电离产生的H+,最终整个溶液中c（OH^-)〉c(H⁺),呈碱性，离子方程式为
（2）、①-②×2得：该反应方程式，△H₃=△H₁-2△H₂="+571.2" kJ/mol-2×172.5 kJ/mol="+226.2" kJ/mol.
（3）该反应为吸热反应，碳燃烧放热可为反应提供能量，所以要加入过量的炭，并且要不断通入空气。