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重晶石(BaSO4)是重要的化工原料,制备氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O]的流程如下:(1)写出煅烧?重晶石(BaSO4)是重要的化工原料,制备氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O]的流程如下:(1)写出煅烧时发生反应的热化学方程式:____________________________。(2)写出氢氧化钡晶体与氯化铵晶体混合反应的化学方程式:_____________________。(3)为检测煅烧时产生的CO,可将煅烧产生的气体通入PbCl2溶液中,出现黑色沉淀和产生一种无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体,试写出该反应的化学方程式:_____。(4)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,可使BaSO4全部转化为BaCO3。发生的反应可表示为:BaSO4(s)+CO32-(aq)BaCO3(s)+SO42-(aq)现有0.20molBaSO4,加入1.0L2.0mol?L-1饱和Na2CO3溶液处理,假设c(SO42-)起始≈0平衡时,K=4.0x10-2,求反应达到平衡时发生转化的BaSO4的物质的量。(写出计算过程结果保留2位有效数字)(5)试从平衡的角度解释BaSO4可转化为BaCO3的原因:________________________。

匿名用户 | 2017-05-23 08:33

全部答案

(共1个回答)
  • (17分)
    (1)BaSO 4 (s) + 4C(s)="BaS(s)" + 4CO(g)  △H="+571.2" kJ?mol -1  
    (4分,其中:方程式2分,ΔH 2分,错漏单位扣1分,状态错漏0分。其他计量数,合理即给分)
    (2)Ba(OH) 2 ·8H 2 O +2NH 4 Cl=BaCl 2 +2NH 3 ↑+10 H 2 O (2分,写Ba(OH) 2 反应给0分)
    (3)CO +PbCl 2 +H 2 O=Pb↓+CO 2 ↑+2HCl (2分)
    (4)设发生转化的BaSO 4 的物质的量为xmol,则平衡时c(SO 4 2 )为x mol?L -1 (1分)
    BaSO 4 (s)+CO 3 2 BaCO 3 (s)+SO 4 2
    起始浓度(mol?L -1 ):        2.0                              0
    转化浓度(mol?L -1 ):         x                               x
    平衡浓度(mol?L -1 ):      (2.0—x)                 x       (1分)
    K= = =4.0×10 -2   (2分,其中列式、代入数值各1分)
    x = 7.7×10 -2   (2分,单位、有效数字错漏合扣1分)
    答:发生转化的BaSO 4 的物质的量为7.7×10 -2 mol
    (5)BaSO 4 沉淀中存在沉淀溶解平衡:BaSO 4 (s) Ba 2+ (aq) + SO 4 2 (aq) (1分),加入饱和碳酸钠溶液,CO 3 2 浓度增大,使Q c (BaCO 3 )=c(Ba 2+ )×c(CO 3 2 )>K sp (BaCO 3 ) ,形成碳酸钡的过饱和溶液,因此析出BaCO 3 沉淀(1分),c(Ba 2+ )减小,使BaSO 4 沉淀向溶解方向移动,BaSO 4 转化为BaCO 3 (1分)。(合理即给分)


    试题分析:(1)硫酸钡与焦碳在高温下发生氧化还原反应,生成硫化钡和一氧化碳,硫元素由+6降为—2价,碳元素由0升为+2价,根据化合价升降总数相等配平,则该反应为;BaSO 4 (s)+4C(s)=BaS(s)+4CO(g);将已知反应编号为①②③,观察发现,②×2+③—①可得重晶石与焦碳的反应式,根据盖斯定律,BaSO 4 (s)+4C(s)=BaS(s)+4CO(g)的焓变=②的焓变×2+③的焓变—①的焓变=[—221×2—460—(—1473.2)]kJ/mol=+571.2 kJ/mol;(2)铵盐与强碱能发生复分解反应,生成盐、氨气和水,由此推断:Ba(OH) 2 ·8H 2 O +2NH 4 Cl=BaCl 2 +2NH 3 ↑+10 H 2 O;依题意,一氧化碳被氧化成二氧化碳,碳元素由+2升为+4价,则CO是还原剂,由此推断氯化铅是氧化剂,被还原为黑色的单质铅,根据化合价升降总数相等配平,该反应为CO +PbCl 2 +H 2 O=Pb↓+CO 2 ↑+2HCl;(4)设发生转化的BaSO 4 的物质的量为xmol,则平衡时c(SO 4 2 )为x mol?L -1 (1分)
    BaSO 4 (s)+CO 3 2 BaCO 3 (s)+SO 4 2
    起始浓度(mol?L -1 ):        2.0                              0
    转化浓度(mol?L -1 ):         x                               x
    平衡浓度(mol?L -1 ):       (2.0-x)                x       (1分)
    K= = =4.0×10 -2   (2分,其中列式、代入数值各1分)
    x = 7.7×10 -2   (2分,单位、有效数字错漏合扣1分)
    答:发生转化的BaSO 4 的物质的量为7.7×10 -2 mol。
    (5)BaSO 4 沉淀中存在沉淀溶解平衡:BaSO 4 (s)
    匿名用户 | 2017-05-23 08:33

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