(13分)工業(yè)上用重晶石(BaSO4)制備其他鋇鹽的常用方法主要有高溫煅燒還原法、沉淀轉(zhuǎn)化法等。

I.高溫煅燒還原法

工業(yè)上利用重晶石高溫煅燒還原法制備BaCl2的工藝流程圖如下:

某研究小組在實(shí)驗(yàn)室用重晶石(主要成分BaSO4)對(duì)工業(yè)過程進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。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)氣體用過量NaOH溶液吸收,得到硫化鈉。Na2S水解的離子方程式為: 。

(2)反應(yīng)C(s) + CO2(g)2CO(g)的△H= kJ·mol-1。

(3)實(shí)際生產(chǎn)中必須加入過量的炭,同時(shí)還要通入空氣,其目的可能是 。

II.沉淀轉(zhuǎn)化法

(4)已知KSP(BaSO4) =1.0×10-10,KSP(BaCO3)=2.5×10-9。某同學(xué)設(shè)想用飽和Na2CO3溶液和鹽酸將BaSO4轉(zhuǎn)化成BaCl2,若用10 L Na2CO3溶液一次性溶解并完全轉(zhuǎn)化1.0 mol BaSO4(溶液體積變化可忽略不計(jì)), 則該轉(zhuǎn)化過程的離子方程式為 ; 反應(yīng)的平衡常數(shù)K= ;Na2CO3溶液的最初濃度不得低于 。

(1)S2- + H2O HS- +OH-;HS- + H2O H2S +OH-(寫第一步即可)(2分)

(2)+ 172.5 ;(2分) (3)使BaSO4得到充分的還原(或提高BaS的產(chǎn)量);①②為吸熱反應(yīng),炭和氧氣反應(yīng)放熱維持反應(yīng)所需高溫。(其他合理答案也給分)(2分)

(4)BaSO4(s) + CO32-(aq)BaCO3(s) + SO42-(3分) 0.04(2分);2.6 mol/L(2分)

【解析】

試題分析:(1)硫化鈉是強(qiáng)堿弱酸鹽,硫離子水解,方程式為S2- + H2O HS- +OH-。

(2)已知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,則根據(jù)蓋斯定律可知(①—②)÷2即可得到反應(yīng)C(s) + CO2(g)2CO(g)的△H=+ 172.5kJ·mol-1。

(3)過量的碳能使BaSO4得到充分的還原(或提高BaS的產(chǎn)量);同時(shí)①②為吸熱反應(yīng),炭和氧氣反應(yīng)放熱可以維持反應(yīng)所需高溫,所以實(shí)際生產(chǎn)中必須加入過量的炭,同時(shí)還要通入空氣。

(4)飽和Na2CO3溶液和BaSO4反應(yīng)的離子方程式為BaSO4(s) + CO32-(aq)BaCO3(s) + SO42-;反應(yīng)的平衡常數(shù)K=。當(dāng)完全轉(zhuǎn)化后溶液中硫酸根的濃度是1mol÷10L=0.1mol/L,所以溶液中碳酸根的濃度是0.1mol/L÷0.04=2.5mol/L。生成1mol碳酸鋇消耗1mol碳酸鈉,所以碳酸鈉的起始濃度不低于=2.6mol/L。

考點(diǎn):考查物質(zhì)制備工藝流程圖的分析以及溶解平衡的應(yīng)用

練習(xí)冊(cè)系列答案
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現(xiàn)有CuO和Fe3O4的混合物7.6g,向其中加入1mol/L的H2SO4溶液100 mL恰好完全反應(yīng),若將15.2 g該混合物用足量CO還原,充分反應(yīng)后剩余固體質(zhì)量為:

A.13.6g B.12g C.6g D.3.2 g

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有機(jī)物C4H8Cl2的結(jié)構(gòu)中只含有一個(gè)甲基的同分異構(gòu)體有幾種(不考慮立體異構(gòu))

A.3 B.4 C.7 D.8

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反應(yīng)CO2(g)+2NH3(g)CO(NH2)2(s)+H2 O(g) △H<0,達(dá)到平衡時(shí),下列說法正確的是

A.加入催化劑,平衡常數(shù)不變

B.減小容器體積,正、逆反應(yīng)速率均減小

C.增大CO(NH2)2的量,CO2的轉(zhuǎn)化率減小

D.降低溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)

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下列關(guān)于有機(jī)化合物的說法正確的是

A.糖類、油脂、蛋白質(zhì)都屬于天然高分子化合物

B.分子式為C2 H6 O、C4 H10的有機(jī)物都有2種同分異構(gòu)體

C.乙烯和苯都能使酸性KMnO4溶液褪色

D.可用熱的NaOH溶液除去乙酸乙酯中的乙酸雜質(zhì)

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硫酸鍶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖,下列說法正確的是

A.283 K時(shí),圖中a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液是不飽和溶液

B.三個(gè)不同溫度下,363 K時(shí)Ksp(SrSO4)最大

C.溫度一定時(shí),Ksp(SrSO4)隨c(SO42-)的增大而減小

D.283 K下的SrSO4飽和溶液升溫到363 K后變?yōu)椴伙柡腿芤?/p>

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根據(jù)下列化學(xué)實(shí)驗(yàn)事實(shí)得出的結(jié)論一定正確的是

A.向某無(wú)色溶液中先加入氯化鋇溶液,生成白色沉淀,再加入足量鹽酸,沉淀不溶解。結(jié)論:該溶液中含有SO42-

B.向某無(wú)色溶液中加入足量鹽酸,產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的氣體。結(jié)論:該溶液中含有CO32-或HCO3-

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B.放電時(shí),A-離子向b極移動(dòng)

C.放電時(shí),負(fù)極的電極反應(yīng)式是nC-e-+A-= CnA

D.充電時(shí),電解質(zhì)中的離子濃度保持不變

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Zn + 2 MnO2 + 2H2O 2MnOOH + Zn (OH)2。下列說法正確的是

A.該電池的正極為鋅

B.該電池反應(yīng)中二氧化錳起催化劑作用

C.當(dāng) 0.l mol Zn 完全反應(yīng)時(shí),流經(jīng)電解液的電子的物質(zhì)的量為0.2mol

D.電池正極反應(yīng)式為: 2MnO2 + 2H2O + 2e- 2MnOOH + 2OH-

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