Question

工業上制備BaCl₂的工藝流程圖如下：

某研究小組在實驗室用重晶石（主要成分BaSO₄）對工業過程進行模擬實驗。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

⑴氣體用過量NaOH溶液吸收，得到硫化鈉。Na₂S水解的離子方程式為             。

⑵向BaCl₂溶液中加入AgNO₃和KBr，當兩種沉淀共存時，=           。

[K_sp(AgBr)=5.4×10^-13，K_sp(AgCl)=2.0×10^-10]

⑶反應C(s) + CO₂(g)2CO(g)的△H=         kJ?mol^-1。

⑷實際生產中必須加入過量的炭，同時還要通入空氣，其目的是                                           ，                                              。

Answer 1

⑴S^2- + H₂OHS^- +OH^-    HS^- + H₂OH₂S +OH^-（可不寫）

⑵2.7×10^-3     

⑶172.5

⑷使BaSO₄得到充分的還原（或提高BaS的產量）

  ①②為吸熱反應，炭和氧氣反應放熱維持反應所需高溫

解析：（1）S^2-水解以第一步為主。

（2）向BaCl₂溶液中加入AgNO₃和KBr，當兩種沉淀共存時，在溶液中有如下關系：

AgCl(s)Ag⁺(aq)+Cl^-(aq)  AgBr(s)Ag⁺(aq)+Br^-(aq)

由K_sp=(AgCl)=2.0×10^-10=c₁(Ag⁺)?c(Cl^-)得c₁(Ag⁺)=

由K_sp=(AgBr)=5.4×10^-13=c₂(Ag⁺)?c(Br^-)得c₂(Ag⁺)=

同一溶液中c₁(Ag⁺)=c₂(Ag⁺)即=。

得出=2.7×10^-3。

（3）根據蓋斯定律，①-②得：

C(s)+CO₂(g)2CO(g)；ΔH=172.5 kJ?mol^-1。

（4）在實際生產中加入過量的炭，可使BaSO₄充分被還原，提高BaS的產量；又由于①②均為吸熱反應，過量的炭與氧氣反應放出的熱量可維持反應所需的高溫。