Question

（10分）工業(yè)上制備BaCl2的工藝流程圖如圖：

某研究小組在實驗室用重晶石（主要成分BaSO4）對工業(yè)過程進行模擬實驗。查資

料得：

BaSO4(s) + 4C(s)4CO(g) + BaS(s) ΔH1 = +571．2 kJ·mol-1 ①

BaSO4(s) + 2C(s)2CO2(g) + BaS(s) ΔH2= +226．2 kJ·mol-1 ②

（1）①制備BaCl2的工藝流程圖中氣體A用過量NaOH溶液吸收，得到硫化鈉。Na2S水解的離子方程式為 。

②常溫下，相同濃度的Na2S和NaHS溶液中，下列說法正確的是 （填字母）。

A．Na2S溶液的pH比NaHS溶液pH小

B．兩溶液中含有的離子種類不同

C．兩溶液中滴入同體積同濃度的鹽酸，產生氣體速率相等

D．兩溶液中加入NaOH固體，c(S2-)都增大

E．NaHS溶液中：c(Na+) ＞c(HS-) ＞c(OH-) ＞c (H+)

（2）向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr，當兩種沉淀共存時，= 。 【已知：Ksp(AgBr)=5．4×10-13，Ksp(AgCl)=2．0×10-10】

（3）反應C(s) + CO2(g)2CO(g)的ΔH =

（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： （只要求答一條）。

 

Answer 1

（1）S2－＋H2OHS－＋OH－；D、E；（2）2．7×10-3；（3）+172．5KJ/mol；（4）炭過量使BaSO4充分還原

【解析】

試題分析：（1）①BaSO4與焦炭在高溫下發(fā)生反應產生BaS，BaS與鹽酸發(fā)生反應：BaS+2HCl=BaCl2+H2S↑。H2S 氣體被NaOH溶液吸收得到Na2S。Na2S是強堿弱酸鹽，弱酸根離子水解使溶液顯堿性。水解的離子方程式為S2－＋H2OHS－＋OH－。②A．NaHS是H2S 的一級電離產生的，Na2S是H2S 的二級電離產生的，對于多元弱酸來說，一級電離＞＞二級電離。溶液的酸性主要一級電離決定。根據鹽的水解規(guī)律：有弱才水解，誰弱誰水解，，越弱越水解，誰強顯誰性。所以溶液的堿性Na2S＞NaHS。即Na2S溶液的pH比NaHS溶液pH大。錯誤。B．在兩種物質的溶液中都含有Na+、S2-、HS-、H2S、H+、OH-。離子種類相同。錯誤。C．當向Na2S溶液中加入鹽酸時，首先發(fā)生S2-+H+=HS-，沒有氣體產生；然后發(fā)生HS-+H+=H2S↑，放出氣體。而向NaHS溶液中加入鹽酸時立即發(fā)生HS-+H+=H2S↑，放出氣體。所以兩溶液中滴入同體積同濃度的鹽酸，產生氣體速率不相等。錯誤。D．當向Na2S和NaHS的溶液中分別加入NaOH溶液時由于增大了OH-離子的濃度，所以水解平衡：S2－＋H2OHS－＋OH－、HS－＋H2OH2S＋OH－逆向移動。使c(S2-)都增大。所以正確。E．NaHS=Na++ HS－; HS－發(fā)生水解反應 HS－＋H2OH2S＋OH－要消耗，所以c(Na+) ＞c(HS-)；HS－水解消耗了水電離產生的H+，使H+的濃度減小，最終當達到水的電離平衡時c(OH-) ＞c (H+) 。鹽的電離遠大于弱電解質水的電離，所以c(HS-) ＞c(OH-)。因此E．NaHS溶液中：c(Na+) ＞c(HS-) ＞c(OH-) ＞c (H+) 。正確。（2）向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr，發(fā)生反應：Ag++Cl-=AgCl↓; Ag++Br-=AgBr↓．Ksp(AgBr)= C(Ag+)·C(Br-) =5．4×10-13; Ksp(AgCl)= C(Ag+)·C(Cl-)=2．0×10-10當兩種沉淀共存時,C(Ag+)相同。。(3) （①-②）÷2可得：反應C(s) + CO2(g) 2CO(g)的ΔH =+172．5KJ/mol；（4）實際生產中必須加入過量的炭，同時還要通入空氣，其目的是使BaSO4充分還原得到BaS。

考點：考查BaSO4的用途、Na2S和NaHS溶液的比較、溶度積常數(shù)的應用及熱化學方程式的書寫等知識。