题目内容

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                                         





（1）BaSO4（s）＋4C（s）= BaS（s）＋4CO（g）  △H=+571.2 kJ•mol-1 （2分） 

（2）S2- + H2O  HS－ + OH－（２分）

（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＋CO32-＝BaCO3＋SO42-

  (2.0-x) mol•L－1     x mol•L－1

== 0.042   (２分)

X = 0.081（0.084也给分）  (1分)；

处理次数 = 0.2mol/0.081mol=2.5(1分)（2.38也给分）。   

答：至少处理3次    (1分)

（4）节能，环保 （各1分，共2分。合理答案就可得分）

练习册系列答案
相关题目
（2010?启东市模拟）锌钡白是一种白色颜料．工业上是由ZnSO4与BaS溶液混合而成：BaS+ZnSO4=ZnS↓+BaSO4↓．以下是工业生产流程．请回答有关问题：

Ⅰ．ZnSO4溶液的制备与提纯有关资料：已知Zn（OH）2与Al（OH）3相似，能溶于过量的NaOH溶液生成Na2ZnO2；菱锌矿的主要成分是ZnCO3，含少量SiO2、FeCO3、Cu2（OH）2CO3等．
（1）②中使用的氧化剂最好是下列的
B
B
（填序号），理由是
不会引入杂质
不会引入杂质
．
        A．Cl2        B．H2O2          C．KMnO4         D．浓HNO3
（2）写出反应④的离子方程式：
ZnO22-+2CO2+2H2O=Zn（OH）2↓+2HCO3-
ZnO22-+2CO2+2H2O=Zn（OH）2↓+2HCO3-
．
（3）为了达到综合利用、节能减排的目的，上述流程中步骤
①
①
产生的
CO2
CO2
可以用于步骤
④
④
（其中步骤选填①、②、③、④、⑤）．

Ⅱ．BaS溶液的制备
有关数据：Ba（s）+S（s）+2O2（g）=BaSO4（s）；△H=-1473.2kJ?mol-1
C（s）+-O2（g）=CO（g）；△H=-110.5kJ?mol-1
Ba（s）+S（s）=BaS（s）；△H=-460kJ?mol-1
重晶石（BaSo4）矿粉、煤粉
煅烧还原
BaS+CO↑
水浸取
过滤
BaS溶液
（4）煅烧还原的热化学方程式为：
BaSO4（s）+4C（s）=BaS（s）+4CO（g）△H=+571.2 kJ?mol-1
BaSO4（s）+4C（s）=BaS（s）+4CO（g）△H=+571.2 kJ?mol-1
．
（5）经检验BaS的水溶液呈碱性，原因是（用离子方程式表示）
S2-+H2O?HS-+OH-
S2-+H2O?HS-+OH-
．

Ⅲ．制取锌钡白
（6）Ⅰ中步骤⑤使用硫酸的量要适当，如果所得溶液的酸性过强，产生的后果是
酸性过强，与BaS溶液混合是可能产生H2S气体污染，锌钡白的产率会降低
酸性过强，与BaS溶液混合是可能产生H2S气体污染，锌钡白的产率会降低
．
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
 
．
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
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（1）煅烧还原的热化学方程式为
 
．
有关的数据：Ba（s）+S（s）+202（g）=BaSO4（s）△H=-1.47321kJ?mol-1
C（s）+
1
2
02（g）=CO（g）△H=-110.51kJ?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
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）+CO
 
2-
3
（aq）?BaCO3（s）+SO42-（aq）（平衡常数K=O.042）
（3）现有0.20mol BaSO4，每次用1.0L 2.0mol?L-1饱和Na2CO3溶液处理，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，射饱和Na2CO3溶液沉淀转化法的优点是
 
．
（5）火力发电厂燃煤排烟，释放出大量的氮氧化物、二氧化碳等气体．某热电厂同时具有烟气脱硝、脱硫、二氧化碳捕集（脱碳）设施，成为高效、节能、绿色环保燃煤电厂．其中脱硝采用催化还原法，C0（NH2）2 （尿素）作还原剂，在加热条件下催化还原氮氧化物，1mol CO（NH2）2反应时失去6mol电子，请写出尿素与二氧化氮反应的化学方程式
 
．
许多硫的含氧酸盐在医药、化工等方面有着重要的用途．
（1）重晶石（BaSO4）常作胃肠道造影剂．
已知：常温下，（Ksp（BaSO4）=1.1×10-10 ）向BaS04悬浊液中加入硫酸，当溶液的pH=2时，溶液中 c（Ba2+）=
 
．
（2）硫酸亚铁铵晶体[（NH4）2Fe（SO4）2?6H2O]常作分析剂．
①检验晶体中含有NH4+的方法为
 

②等物质的量浓度的四种稀溶液：a．（NH4）2Fe（SO4）2 b．NH4HSO4 C．（NH4）2SO4 d．（NH4）2SO3，其中c（NH4+）由大到小的顺序为
 
（填选项字母）o
（3）过二硫酸钾（K2S2O8）常作强氧化剂，Na2S2O3常作还原剂．
①K2S2O8溶液与酸性MnSO4溶液混合，在催化剂作用下，可以观察到溶液变为紫色，该反应的离子方程式为
 

②用铂作电极，电解H2SO4和K2SO4的混合溶液可以制备K2S2O8，其阳极的电极反应式为
 
电解过程中阴极附近溶液的pH将
 
 （填“增大”、“减小”或“不变”）
③产品中K2S2O8的含量可用碘量法测定．操作步骤为：称取0.3g产品于碘量瓶中，加50mL水溶解；加入4.000g KI固体（稍过量），振荡使其充分反应；加入适量醋酸溶液酸化，以
 
为指示剂，用0.1000mol．L-1 Na2S2O3标准液滴定至终点（已知：I2+2S2O32-=2I-+S4O62-）．重复2次，测得平均消耗标准液21.00mL．该产品 中K2S2O8的质量分数为（杂质不参加反应）
 
（列式并计算）．

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