Question

【題目】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=+571.2kJmol﹣1①
BaSO4（s）+2C（s） 2CO2（g）+BaS（s）△H2=+226.2kJmol﹣1②
（1）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 ．
（2）向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr，當兩種沉淀共存時， = ． [Ksp（AgBr）=5.4×10﹣13 ， Ksp（AgCl）=2.0×10﹣10]
（3）反應C（s）+CO2（g） 2CO（g）的△H2=kJmol﹣1 ．
（4）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

【答案】
（1）S2﹣+H2O?HS﹣+OH﹣、HS﹣+H2O?H2S+OH﹣
（2）2.7×10﹣3
（3）+172.5
（4）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】解：（1）Na2S水解呈堿性，且有兩步水解，以第一步水解為主，第一步水解生成離子HS﹣，第二步水解生成H2S，水解的離子方程式分別為S2﹣+H2OHS﹣+OH﹣、HS﹣+H2OH2S+OH﹣，

所以答案是：S2﹣+H2OHS﹣+OH﹣、HS﹣+H2OH2S+OH﹣；（2）當兩種沉淀共存時，Ag+離子濃度相同，根據溶度積常數計算，c（Br﹣）= ，c（Cl﹣）= ，則 = =2.7×10﹣3．

所以答案是：2.7×10﹣3；（3）利用蓋斯定律求解：

BaSO4（s）+4C（s） 4CO（g）+BaS（s）△H1=571.2kJmol﹣1①

BaSO4（s）+2C（s） 2CO2（g）+BaS（s）△H2=226.2kJmol﹣1②

將以上兩個熱化學方程式相減，然后除以2可得：

C（s）+CO2（g） 2CO（g）△H= =+172.5kJmol﹣1，

所以答案是：+172.5；（4）加入過量C可提高重晶石的轉化率，以上反應為吸熱反應，炭和氧氣反應放熱維持反應所需高溫，

所以答案是：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．