Question

20．（10分）某廠以重晶石（有效成分是BaSO4）為主要原料制取Ba(OH)2·8H2O晶體的示意圖如下：

已知：i．BaSO4(s)＋2C(s)＝2CO2(g)＋BaS(s) ΔH1＝+226.2 kJ/mol

C(s)＋CO2(g)＝2CO(g) ΔH2＝+172.5kJ/mol

ii．某些物質(zhì)的溶解度（g/100g）簡表

	10℃	20℃	40℃	60℃	80℃
Ba(OH)2·8H2O	2.48	3.89	8.22	20.9	101
NaOH	98.0	109	129	174	314
NaCl	35.8	35.9	36.4	37.1	38.0
BaCl2	33.5	35.8	40.8	46.2	52.5

回答下列問題：

（1）炭與重晶石直接反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是：BaSO4(s)＋4C(s)＝BaS(s)＋4CO(g) ΔH=____kJ/mol。

（2）由BaCl2溶液可通過不同途徑得到Ba(OH)2·8H2O。

途徑1：

① 得到固體1的離子方程式是______。

② 固體2與水反應(yīng)的化學(xué)方程式是______。

途徑2：

途徑2中的“操作”是加熱濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾。依據(jù)上述溶解度簡表分析，過濾時的最佳溫度是______；能從混合液中得到Ba(OH)2·8H2O晶體的原因是______。

（3）若向濾液1中加入CuO粉末，可直接得到含Ba(OH)2·8H2O晶體和CuS的濁液，反應(yīng)化學(xué)方程式是______。將該濁液加熱到80℃左右濃縮，趁熱過濾，冷卻濾液至室溫，再過濾，即可得到Ba(OH)2·8H2O晶體。上述操作中趁熱過濾的原因是______。

Answer 1

（1）+571.2

（2）途徑1：① CO32-+Ba2+ =BaCO3↓； ② BaO＋9H2O＝Ba(OH)2·8H2O

途徑2：20℃或常溫；20℃時4種物質(zhì)中Ba(OH)2·8H2O溶解度最小

（3）BaS＋CuO＋9H2O＝Ba(OH)2·8H2O＋CuS；為減少過濾過程中Ba(OH)2·8H2O的損失

【解析】

試題分析：（1）由于①BaSO4(s)＋2C(s)＝2CO2(g)＋BaS(s) ΔH1＝+226.2 kJ/mol

②C(s)＋CO2(g)＝2CO(g) ΔH2＝+172.5kJ/mol

ΔH=①+2×②=226.2+2×172.5=571.2 kJ/mol

（2）①氯化鋇溶液中加入碳酸鈉固體，發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，BaCl2+Na2CO3=Ba CO3↓+ 2NaCl，則離子方程式為CO32-+Ba2+ =BaCO3↓；② BaCO3經(jīng)灼燒后生成BaO，氧化鋇溶于水生成氫氧化鋇，化學(xué)反應(yīng)方程式為BaO＋9H2O＝Ba(OH)2·8H2O；途徑2中的“操作”是加熱濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾。依據(jù)上述溶解度簡表分析，過濾時的最佳溫度是20℃左右，因為當(dāng)溫度升高后，氫氧化鋇晶體的溶解度會逐漸增大；能從混合液中得到Ba(OH)2·8H2O晶體的原因是在20℃時4種物質(zhì)中Ba(OH)2·8H2O溶解度最小，溫度在20℃時氫氧化鋇晶體以沉淀的形式析出；

（3）若向濾液1中加入CuO粉末，可直接得到含Ba(OH)2·8H2O晶體和CuS的濁液，反應(yīng)化學(xué)方程式是BaS＋CuO＋9H2O＝Ba(OH)2·8H2O＋CuS；將該濁液加熱到80℃左右濃縮，趁熱過濾，冷卻濾液至室溫，再過濾，即可得到Ba(OH)2·8H2O晶體，操作中趁熱過濾是為減少過濾過程中Ba(OH)2·8H2O的損失

考點：熱化學(xué)方程式的計算、離子方程式的書寫、工藝流程