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。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△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）S2- + H2OHS- +OH-    HS- + H2OH2S +OH-（可不写） （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】

试题分析：（1）硫化钠是强碱弱酸盐，水解显碱性，水解方程式为S2- + H2OHS- +OH-、HS- + H2OH2S +OH-。

（2）当两种沉淀共存时，沉淀均达到溶解平衡，则溶液中＝==＝2.7×10-3。

（3）根据热化学方程式①BaSO4(s) + 4C(s) 4CO(g) + BaS(s)   △H1 ＝ 571.2 kJ·mol-1、②BaSO4(s) + 2C(s) 2CO2(g) + BaS(s)   △H2＝ 226.2 kJ·mol-1，并根据盖斯定律可知，（①－②）×即得到C(s) +CO2(g) 2CO(g)，则该反应的反应热△H＝（＋571.2 kJ·mol-1－226.2 kJ·mol-1）×＝＋172.5 kJ·mol-1。

（4）因为要使BaSO4得到充分的还原（或提高BaS的产量），且反应①②为吸热反应，炭和氧气反应放热维持反应所需高温，所以实际生产中必须加入过量的炭，同时还要通入空气，

考点：考查水解方程式书写、反应热、溶度积常数计算与应用以及外界条件对平衡状态的影响