Question

重晶石（BaSO₄）难溶于水，要转化成BaCO₃再制备其他钡盐。工业上一般采用高温煅烧还原法；实验室可以采用沉淀转化法。

●高温煅烧还原法

（1）煅烧还原的热化学方程式为：                                               

有关的数据：Ba(s)+S(s)+2O₂(g)=BaSO₄(s)；△H= －1473.2 kJ?mol^－1

             C(s)+O₂(g)=CO(g)；△H= －110.5 kJ?mol^－1

             Ba(s)+S(s)=BaS(s)；△H= －460kJ?mol^－1

（2）经检验BaS的水溶液呈碱性，原因是（用离子方程式表示）                                                 

●沉淀转化法

向BaSO₄沉淀中加入饱和Na₂CO₃溶液，充分搅拌，弃去上层清液。如此处理多次，直到BaSO₄全部转化为BaCO₃：BaSO₄(s)+CO₃²(aq)BaCO₃(s)+SO₄²(aq)（平衡常数K=0.042）

（3）现有0.20 mol BaSO₄，每次用1.00 L 2.0mol?L^－1饱和Na₂CO₃溶液处理，假定BaSO₄能全部转化，至少需要处理多少次？（写出计算过程）

（4）从“绿色化学”角度分析，用饱和Na₂CO₃溶液沉淀转化法的优点是          

Answer 1

（1）BaSO₄（s）＋4C（s）= BaS（s）＋4CO（g）；△H=+571.2 kJ•mol^-1

（2）S^2- + H₂O  HS^－ + OH^－

（3）计算过程 ：设每次用1.00L 2.0 mol•L^－1饱和Na₂CO₃溶液能处理xmol BaSO₄

   BaSO₄＋CO₃^2-＝BaCO₃＋SO₄^2-

        (2.0-x) mol•L^－1     x mol•L^－1 

 

X = 0.081；处理次数 = 0.2mol/0.081mol=2.  

答：至少处理3次

（4）节能，环保