题目内容
(10分)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,
= 。
[Ksp(AgBr)=5.4×10-13,Ksp(AgCl)=2.0×10-10]
(3)反应C(s) + CO2(g)
2CO(g)的△H2= 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
, 。
(1)S2- + H2O
HS- +OH- HS- + H2O
H2S +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(1)硫化氢气体被氢氧化钠吸收得到硫化钠,硫化钠溶液因为水解显碱性,其水解方程式注意分步和可逆。S2-+H2O
HS-+OH-,HS-+H2O
H2S+OH-,第二步水解程度较小,可以不写。
(2)当AgBr和AgCl共存时,溶液中Ag+浓度固定,所以Br—和Cl—浓度之比为各自溶度积之比,即
c(Br-):c(Cl-)=(5.4×10-13):(2.0×10-10)=2.7×10-3。
(3)根据题给热化学方程式和盖斯定律进行运算,所求方程式可以利用(①-②)/2得到,△H=(①-②)/2=172.5kJ/mol。
(4)题中反应均为吸热反应,所以生成需要提供能量才能完成,本生产可以借助过量的碳和氧气燃烧为生产提供能量,维持高温条件。