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=571.2kJ•mol^-1     ①
BaSO₄（s）+2C（s）2CO₂（g）+BaS（s）△H₂=226.2kJ•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△H₂=______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）Na2S水解呈碱性，且有两步水解，以第一步水解为主；
（2）根据溶度积常数计算；
（3）利用盖斯定律计算反应热；
（4）加入过量C可提高冰晶石的转化率，同时维持反应进行．
【解析】
（1）Na2S水解呈碱性，且有两步水解，以第一步水解为主，第一步水解生成离子HS-，第二步水解生成H2S，水解的离子方程式分别为S2-+H2OHS-+OH-；
 HS-+H2OH2S+OH-，故答案为：S2-+H2OHS-+OH-； HS-+H2OH2S+OH-；
（2）当两种沉淀共存时，Ag+离子浓度相同，根据溶度积常数计算，c（Br-）=，c（Cl-）=，则==2.7×10-3．
故答案为：2.7×10-3；
（3）利用盖斯定律求【解析】

BaSO4（s）+4C（s）4CO（g）+BaS（s）△H1=571.2kJ•mol-1     ①
BaSO4（s）+2C（s）2CO2（g）+BaS（s）△H2=226.2kJ•mol-1    ②
将以上两个热化学方程式相减，然后除以2可得：
C（s）+CO2（g）2CO（g）△H==172.5kJ•mol-1，
故答案为：172.5；
（4）加入过量C可提高冰晶石的转化率，以上反应为吸热反应，炭和氧气反应放热维持反应所需高温，
故答案为：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．