Question

重晶石（BaSO₄）难溶于水，要转化成BaCO₃再制备其他钡盐．工业上一般采用高温煅烧还原法；实验室可以采用沉淀转化法．
●高温煅烧还原法

（1）煅烧还原的热化学方程式为：______
有关的数据：Ba（s）+S（s）+2O₂（g）=BaSO₄（s）；△H=-1473.2kJ•mol^-1
C（s）+O₂（g）=CO（g）；△H=-110.5kJ•mol^-1
Ba（s）+S（s）=BaS（s）；△H=-460kJ•mol^-1
（2）经检验BaS的水溶液呈碱性，原因是（用离子方程式表示）：______．
●沉淀转化法
向BaSO₄沉淀中加入饱和Na₂CO₃溶液，充分搅拌，弃去上层清液．如此处理多次，直到BaSO₄全部转化为BaCO₃：BaSO₄（s）+CO₃^2-（aq）≒BaCO₃（s）+SO₄^2-（aq）（平衡常数K=0.042）
（3）现有0.20mol BaSO₄，每次用1.00L 2.0mol•L^-1饱和Na₂CO₃溶液处理，假定BaSO₄能全部转化，至少需要处理多少次？（写出计算过程）
（4）从“绿色化学”角度分析，用饱和Na₂CO₃溶液沉淀转化法的优点是______．

Answer

（1）根据盖斯定律来回答计算；
（2）在溶液中，硫离子水解导致溶液显示碱性；
（3）根据化学方程式和化学平衡常数进行计算；
（4）根据所发生的化学反应来判断分析方法的优点．
【解析】
（1）根据盖斯定律：a、Ba（s）+S（s）+2O2（g）=BaSO4（s）；△H=-1473.2kJ•mol-1
b、C（s）+O2（g）=CO（g）；△H=-110.5kJ•mol-1
c、Ba（s）+S（s）=BaS（s）；△H=-460kJ•mol-1，反应BaSO4（s）+4C（s）=BaS（s）+4CO（g）和a、b、c之间的关系是4b-a+c，所以BaSO4（s）+4C（s）=BaS（s）+4CO（g）△H=+571.2 kJ•mol-1，故答案为：BaSO4（s）+4C（s）=BaS（s）+4CO（g）△H=+571.2 kJ•mol-1；
（2）在硫化钡中，硫离子水解而使得硫化钡显碱性，即S2-+H2O  HS-+OH-，故答案为：S2-+H2O  HS-+OH-；
（3）设每次用1.00L 2.0 mol•L-1饱和Na2CO3溶液能处理xmol BaSO4，
      BaSO4 +CO32-=BaCO3 +SO42
     （2.0-x） mol•L-1   x mol•L-1
根据K===0.042
解得：x=0.081，处理次数==2.5
答：至少处理3次；
（4）用饱和Na2CO3溶液沉淀转化法的优点是节能、环保，故答案为：节能，环保．