工业上用重晶石(BaSO4)制备其他钡盐的常用方法主要有高温煅烧还原法、沉淀转化法等。
I.高温煅烧还原法
工业上利用重晶石高温煅烧还原法制备BaCl2的工艺流程图如下:
某研究小组在实验室用重晶石(主要成分BaSO4)对工业过程进行模拟实验。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)气体用过量NaOH溶液吸收,得到硫化钠。Na2S水解的离子方程式为: 。
(2)反应C(s) + CO2(g)2CO(g)的△H= kJ·mol-1。
(3)实际生产中必须加入过量的炭,同时还要通入空气,其目的可能是 。
II.沉淀转化法
(4)已知KSP(BaSO4) =1.0×10-10,KSP(BaCO3)=2.5×10-9。某同学设想用饱和Na2CO3溶液和盐酸将BaSO4转化成BaCl2,若用10 L Na2CO3溶液一次性溶解并完全转化1.0 mol BaSO4(溶液体积变化可忽略不计), 则该转化过程的离子方程式为 ; 反应的平衡常数K= ;Na2CO3溶液的最初浓度不得低于 。
选考【化学——选修2化学与技术】(1 5分)将磷肥生产形成的副产物石膏(CaSO4·2H2O)转化为硫酸钾肥料和氯化钙水台物储热材料,无论从经济效益、资源综合利用还是从环境保护角度看都具有重要意义.以下是石膏转化为硫酸钾和氯化钙的工艺流程示意图:
(1)本工艺中所用的原料除CaSO4·2H2O、CaCO3、H2O外,还需要的两种原料是____、____;写出石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后发生反应的离子方程式:____。
(2)过滤I操作所得滤液是(NH4)2SO4溶液。检验滤液中含有CO32-的操作方法是________。
(3)过滤I的滤液中的Ca2+浓度低于1×10—5mol/L时可认为被沉淀完全。若要使Ca2+沉淀完全,则滤渡中c(CO32-)大于____。[已知:该温度下
(4)写出“蒸氨”过程中的化学方程式:____。
(5)生产医用二水合氯化钙(CaCl2·2H2O )蒸发结晶要保持在160℃的原因是_______。氯化钙结晶水合物(CaCl2·6H2O )是目前常用的无机储热材料,选择的依据是______(填字母)。
a.熔点29℃较低 b.能导电 c.能制冷 d..无毒
按要求写方程式。
(1)碳酸钙和盐酸(写出离子方程式)
(2)氢氧化钡溶液和稀硫酸(写出离子方程式)
(3)Fe2(SO4)3(写出电离方程式)
(4)H+ + OH- = H2O(写出对应的化学方程式)
(5)将下列离子Na+、K+、Cu2+、H+、NO3-、Cl-、CO32-、OH-按可能大量共存于同一溶液的情况,把他们分成A、B两组,而且每组中均含两种阳离子和两种阴离子。
A组:Cu2+和
B组:
(一)化学与生产、生活息息相关。现有下列6种有机物:①乙炔②涤纶③甲醛④油脂⑤苯酚⑥淀粉,请将相应的序号填入空格内。
(1)水溶液(俗称福尔马林)具有杀菌防腐性能的是___________;
(2)可用于杀菌消毒、制造阿司匹林等,俗称石炭酸的是___________;
(3)通常用于制肥皂的是___________;
(4)能水解生成葡萄糖供机体利用,还可用于酿制食醋、酒的是___________;
(二)完成下列化学方程式
(1)向苯酚钠溶液中通入少量CO2
(2)溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热
已知某温度下:
反应①:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),ΔH=" +41.2" kJ/mol;
反应②:(g)
(g)+H2(g),ΔH=" +117.6" kJ/mol。
①、②的化学反应平衡常数分别为K1、K2。
(1)请写出二氧化碳氧化乙苯制备苯乙烯的热化学反应方程式。该反应的化学平衡常数K=(用K1、K2表示)。
(2)恒温恒容条件下,反应①达到平衡后,t1时刻通入少量CO2。请画出t1之后的正逆反应曲线,并作出标注。
(3)一定条件下,某密闭容器中N2O4和NO2的混合气体达到平衡时,c(NO2)=0.50mol/L、c(N2O4)="0.125" mol/L,则2NO2(g)N2O4(g)的平衡常数K=(写出计算结果) ;若NO2起始浓度为2 mol/L,在相同条件下反应达到平衡时,NO2的转化率为。
(4)在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:
CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度T的关系如下表:
T/℃ |
700 |
800 |
830 |
1 000 |
1 200 |
K |
0.6 |
0.9 |
1.0 |
1.7 |
2.6 |
回答下列问题:
①该反应为________反应(填“吸热”、“放热”)。
②能使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是。
A.及时分离出CO气体 B.适当升高温度
C.增大CO2的浓度 D.选择高效催化剂
(化学与技术,15分)以黄铁矿为原料,采用接触法生产硫酸的流程可简示如图1:
请回答下列问题:
(1)在炉气制造中,生成SO2的化学方程式为;
(2)炉气精制的作用是将含SO2的炉气、和干燥,如果炉气不经过精制,对SO2催化氧化的影响是;
(3)精制炉气(含SO2体积分数为7%、O2为11%、N2为82%)中SO2平衡转化率与温度及压强关系如图2所示.在实际生产中,SO2催化氧化反应的条件选择常压、450℃左右(对应图中A点),而没有选择SO2转化率更高的B或C点对应的反应条件,其原因分别是;
(4)在SO2催化氧化设备中设置热交换器的目的是,从而充分利用能源。