题目内容

工业上用重晶石（主要成分BaSO4）为原料制备BaCl2和锌钡白，生产过程中会产生大量废气（主要成分为CO2、CO及少量SO2和硫蒸气等），为防止污染空气并提高原料利用率，生产中采用下述工艺流程
请根据上述流程回答下列问题
（1）假设煅烧时还原产物只有BaS，则反应的化学方程式为___________________________；
（2）设备2中所用的洗涤剂是碱液，则Y的化学式为________________________；
（3）溶解固体所用的酸为____________（写化学式），生成的气体用过量NaOH溶液吸收，其反应的离子方程式为_______________________________；
（4）处理过程(b)的具体步骤为______________________；
（5）锌钡白的成分是___________________（写化学式）。
（1）BaSO4+4C4CO↑+BaS（或BaSO4+2C2CO2↑+BaS）
（2）CO
（3）HCl；2OH-+H2S==S2-+H2O
（4）过滤、洗涤、干燥
（5）BaSO4和ZnS
练习册系列答案
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硫酸盐在生产生活中有广泛应用．
Ⅰ．工业上以重晶石（主要成分BaSO4）为原料制备BaCl2，其工艺流程示意图如图1所示：

某研究小组查阅资料得：
BaSO4（s）+4C（s）
 高温 
.
 
4CO（g）+BaS（s）△H1=+571.2kJ?mol-1       ①
BaSO4（s）+2C（s）
 高温 
.
 
2CO2（g）+BaS（s）△H2=+226.2kJ?mol-1      ②
（1）用过量NaOH溶液吸收气体，得到硫化钠．该反应的离子方程式是
H2S+2OH-═2S2-+H2O
H2S+2OH-═2S2-+H2O
．S2-+H2O?HS-+OH-；HS-+H2O
高温
H2S+OH-
（2）反应C（s）+CO2（g）═2CO（g）的△H=
+172.5 kJ?mol-1
+172.5 kJ?mol-1
．
（3）实际生产中必须加入过量的炭，同时还要通入空气，其目的有两个
①从原料角度看，
使BaSO4得到充分的还原，提高BaS的产量
使BaSO4得到充分的还原，提高BaS的产量
；
②从能量角度看，①②为吸热反应，炭和氧气反应放热维持反应所需高温．
（4）该小组同学想对BaSO4在水中的沉淀溶解平衡做进一步研究，查资料发现在某温度时BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图2所示．
该小组同学提出以下四种观点：
①当向含有SO42-的溶液中加入Ba2+使SO42-沉淀
完全，则此时SO42-在溶液中的浓度为0
②加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点
③通过蒸发可以使溶液由d点变到c点
④d点无BaSO4沉淀生成
其中正确的是
④
④
（填序号）．
Ⅱ．某燃料电池以CaHSO4固体为电解质传递H+，其基本结构如图3所示，电池总反应可表示为2H2+O2═2H2O．
请回答：
（5）H+由
a
a
极通过固体酸电解质传递到另一极（填a或者b）．
（6）b极上发生的电极反应是
O2+4e-+4H+═2H2O
O2+4e-+4H+═2H2O
．
工业上用重晶石（BaSO4）制备BaCO3的常用方法主要有高温煅烧还原法、沉淀转化法等．高温煅烧还原法的工艺流程可简单的表示如下：
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已知：BaSO4（s）+4C（s）=BaS（s）+4CO（g）△H=+571.2kJ?mol-1
Ba（s）+S（s）+2O2（g）：BaSO4（s）△H=-1473.2kJ?mol-1
Ba（s）+S（s）=BaS（g）△H=-460kJ?mol-1
请回答：
（1）C（s）和O2（g）反应生成CO（g）的热化学方程式为
 
．
（2）工业上煅烧重晶石矿粉时，为使BaSO4得到充分的还原和维持反应所需的高温，应采取的措施是
 
．
（3）沉淀转化法制备BaCO3可用饱和Na2CO3溶液将BaSO4转化为BaCO3：BaSO4（s）+CO32-（aq）=BaCO3（s）+SO42-（aq）
则：①在实验室将少量BaSO4沉淀全部转化为BaCO3的实验操作方法与步骤为
 
．
②与高温煅烧还原法相比，（用饱和Na2CO3溶液的）沉淀转化法的优点主要有
 
．
③已知：Ksp（BaCO3）=2.8×10-9，Ksp（BaSO4）=1.07×10-10．现欲用沉淀转化法将0.39mol BaSO4全部转化为BaCO3，如每次用1.00L 2.0mol?L-1Na2CO3溶液处理，至少需要处理
 
次才能达到目的．
工业上用重晶石（BaSO4）制备BaCO3的常用方法主要有高温锻烧还原法、沉淀转化 法等．高温煅烧还原法的工艺流程可简单的表示如下：
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（1）若“煅烧”时产生一种有毒的还原性气体，则反应的化学方程式为
 
．
（2）工业上煅烧重晶石矿粉时，为使BaSO4得到充分的还原和维持及应所需的高温，应采取的措施是
 
．
a．加入过量的炭，同时通入空气    b．设法将生成的BaS及时移出
（3 ）在第一次过滤后洗涤，检验是否洗涤干净的试剂最好是
 

（4）沉淀转化法制备BaCO3可用饱和Na2CO3溶液将BaSO4转化为BaCO3：
BaSO4(s)
+CO
2
3
-（aq）?BaCO3(s)
+SO
2-
4
(aq)
则：①在实验室将少量BaSO4固体全部转化为BaCO3的实验操作方法与步骤为
 

②与高温煅烧还原法相比，沉淀转化法的优点主要有
 
．
③已知：Kw(BaCO3)=2.40×10-9，Kw（BaSO4）=1.20×10-10 Kw(BaSO4)=1.20×10-10．现欲用沉淀转化法将BaSO4转化为BaCO3，该反应的平衡常数为
 
．如用1.00L 0.210mol?L-1Na2CO3溶液处理，试计算BaSO4被转化的质量
 
（要有计算过程，结果保留3位有效数字）．
工业上用重晶石（BaSO4）制备BaCO3的常用方法主要有高温煅烧还原法、沉淀转化法等．高温煅烧还原法的工艺流程可简单的表示如下：
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已知：BaSO4（s）+4C（s）=BaS（s）+4CO（g）△H=+571.2kJ?mol-1
Ba（s）+S（s）+2O2（g）：BaSO4（s）△H=-1473.2kJ?mol-1
Ba（s）+S（s）=BaS（g）△H=-460kJ?mol-1
请回答：
（1）工业上煅烧重晶石矿粉时，为使BaSO4得到充分还原和维持反应所需的高温，应采取的措施是
 
．
（2）沉淀转化法制备BaCO3可用饱和Na2CO3溶液将BaSO4转化为BaCO3：
BaSO4（s）+CO2-3（aq）=BaCO3（s）+SO2-4（aq）
则：在实验室中将少量BaSO4沉淀全部转化为BaCO3的实验操作方法与步骤为
 

（3）与高温煅烧还原法相比，用饱和Na2CO3溶液沉淀转化法的优点主要有
 
．

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