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。一定浓度的硫化钠溶液因向空气中释放臭味而称为“臭碱”，下列对这一现象的解释你认为最合理的是         （填序号）

A．硫化钠在水溶液中水解生成了NaOH和H₂S气体

B．硫化钠溶液因吸收空气中的氧气被氧化生成了NaOH，同时生成有臭味的气体

C．硫化钠溶液水解的过程中因吸收空气中的CO₂而放出H₂S气体

(2)向同物质的量浓度BaCl₂和KBr混合溶液中逐滴加入AgNO₃溶液，先生成      沉淀，当＝          时，开始生成第二种沉淀，随着AgNO₃溶液的进一步滴加，此时生成的沉淀以      为主，且会           （填变大、变小、始终不变）。[已知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）C（2分）（2）AgBr 2.7×10-3 AgCl 始终不变（各1分）（3）+172.5 （2分）

（4）使硫酸钡充分被还原（或提高硫化钡的产量）， ① ②为吸热反应，炭与氧气反应维持反应所需高温。（2分） (共10分)

【解析】

试题分析：（1）A、由于硫离子的水解程度一般是很弱的，因此硫化钠在水溶液中水解生成的H2S气体不可能溢出，A不正确；B、硫离子检验还原性，因此硫化钠溶液吸收空气中的氧气被氧化生成了NaOH，同时生成单质S，得不到H2S气体，B不正确；C、硫化钠溶液水解的过程中因吸收空气中的CO2而放出H2S气体，从而释放出臭味的气体，C正确，答案选C。

（2）由于溴化银的溶度积常数小于氯化银的溶度积常数，因此向同物质的量浓度BaCl2和KBr混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液，先生成溴化银沉淀。当出现氯化银沉淀时，溶液中一定同时满足c(Ag＋)·c(Cl－)＝Ksp(AgCl)＝2.0×10-10，c(Ag＋)·c(Br－)＝Ksp(AgBr)＝5.4×10-13，所以溶液中＝＝＝2.7×10-3；随着AgNO3溶液的进一步滴加，此时生成的沉淀以氯化银沉淀为主。由于溶液温度不变，溶度积常数不变，所以不变。

（3）已知反应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，则根据盖斯定律可知（①－②）÷2即得到反应C(s) + CO2(g) 2CO(g)，所以该反应的△H＝＋(571.2 kJ·mol-1－226.2 kJ·mol-1)÷2＝＋172.5kJ·mol-1。

（4）过量的碳能使硫酸钡充分被还原（或提高硫化钡的产量）。另外① ②为吸热反应，炭与氧气反应放热，可以维持反应所需高温。

考点：考查硫化钠的性质、溶度积常数计算、反应热的计算以及外界条件对反应的影响