(共53张PPT)
第四节 难溶电解质的溶解平衡
有些牙膏中添加了少量的氟化钠，刷牙
时氟化钠与牙齿中的矿物质——羟基磷灰石[Ca5(PO4)3OH]反应生成更难溶的氟磷灰石[Ca5(PO4)3F]，氟磷灰石具有良好的抗酸作用，能防止牙缝中的食物残渣发酵生成的有机酸腐蚀牙齿，从而达到防止龋齿的目的。所以含氟牙膏的使用大大降低了龋齿的发生率，使人们的牙齿更健康。同学们，你知道含氟牙膏为什么能够防龋齿？这利用了什么化学原理？
1.了解难溶电解质的溶解平衡的概念及影响因素。
2.掌握沉淀转化的条件及应用。
3.了解溶度积及有关计算，并应用其判断反应进行的方向。
1．固体物质的溶解性
不同物质在水中的溶解度，有的很大，有的很小，但无论大小，仍有一定的溶解度。
在20 ℃时，物质的溶解度与溶解性的关系如下：
溶解性 溶 溶 微溶 难溶
溶解度 >10 g 1～10 g
易
可
0.01～1 g
<0.01 g
2.沉淀溶解平衡
(1)溶解平衡的建立
AgCl在溶液中存在下述两个过程：一方面，在水分子作用下，少量 脱离AgCl的表面溶入水中；另一方面，溶液中的 受AgCl表面 的吸引，回到AgCl的表面析出沉淀。在一定温度下，当沉淀 和 的速率 时，得到AgCl的 ，即建立下列动态平衡： (s) (aq)＋ (aq)。
Ag＋和Cl－
Ag＋和Cl－
正、负离子
溶解
生成
相等
饱和溶液
AgCl
Ag＋
Cl－
(2)沉淀溶解平衡
定义 在一定条件下，难溶电解质溶于水形成饱和溶液时，溶质的离子与该固态物质间建立了动态平衡，叫做沉淀溶解平衡，简称溶解平衡
特征 ①“动”—— 平衡，溶解的速率和沉淀的速率并不为0
②“等”——v溶解 v沉淀
③“定”——达到平衡时，溶液中离子的浓度保持
.
④“变”——当改变外界条件时，溶解平衡将发生移动，达到新的平衡
限度 习惯上把溶解度小于0.01 g的电解质叫做难溶电解质，对于常见的化学反应，化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于 mol·L－1时，沉淀达到完全
动态
＝
1×10－5
不变
(3)沉淀溶解平衡的影响因素
①内因：溶质本身的性质。绝对不溶的物质是 的；同是微溶物质，溶解度差别也很大；易溶溶质只要是饱和溶液也存在 平衡。
②外因：包括浓度、温度等，遵循勒夏特列原理。
a．浓度：加水，平衡向 方向移动。
b．温度：升温，多数平衡向 方向移动；少数平衡向生成沉淀的方向移动，如Ca(OH)2的溶解平衡。
没有
溶解
溶解
溶解
难溶电解质的溶解平衡与弱电解质的电离平衡的比较
(1)从物质类别方面看
难溶电解质：可以是强电解质也可以是弱电解质
难电离物质：只能是弱电解质
(2)从变化的过程看
溶解平衡：已溶解溶质与未溶解溶质之间形成的沉淀与溶解的平衡状态。
电离平衡：溶解的弱电解质分子与离子之间的转化达到的平衡状态。
【注意】 难溶性强电解质的电离方程式用“===”。
如BaSO4，溶解平衡：BaSO4(s)??Ba2＋(aq)＋SO42－(aq)
电离平衡：BaSO4===Ba2＋＋SO42－
(4)影响平衡的因素
影响因素 沉淀溶解平衡 电离平衡
内因 电解质本身的性质 电解质本
身的性质
外因 温度 温度升高，多数溶解平衡向溶解的方向移动 温度升高，
正向移动
稀释 向溶解方向移动 正向移动
同离子效应 加入相同离子，向生成沉淀的方向移动 逆向移动
1．有关AgCl沉淀溶解平衡的说法中，不正确的是( )
A．AgCl沉淀生成和溶解不断进行，但速率相等
B．AgCl难溶于水，溶液中没有Ag＋和Cl－
C．升高温度，AgCl沉淀的溶解度增大
D．向AgCl沉淀中加入NaCl固体，AgCl沉淀的溶解度降低
解析： AgCl固体在溶液中达到溶解平衡后，溶解与沉淀速率相等，但不为0，A项正确；AgCl难溶于水，但溶解的部分电离出Ag＋和Cl－，B项错误；一般来说，升高温度有利于固体物质的溶解，C项正确；向AgCl沉淀中加入NaCl固体，增大了Cl－浓度，促使溶解平衡向左移动，降低了AgCl的溶解度，D项正确。
答案： B
1．沉淀的生成
(1)沉淀生成的应用
在涉及无机制备、提纯工艺的生产、科研、废水处理等领域中，常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。
(2)沉淀的方法
①调节pH法
加入氨水调节pH至7～8，可除去氯化铵中的杂质氯化铁。反应的离子方程式 。
Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH4＋
②加沉淀剂法
以Na2S、H2S等作沉淀剂，使Cu2＋、Hg2＋等生成极难溶的硫化物CuS、HgS等沉淀。反应的离子方程式如下：
，
；
，
。
Cu2＋＋S2－===CuS↓
Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋
Hg2＋＋S2－===HgS↓
Hg2＋＋H2S===HgS↓＋2H＋
2．沉淀的溶解
(1)原理
根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，只要不断 溶解平衡体系中的相应离子，平衡就向沉淀溶解的方向移动，从而使沉淀溶解。
(2)方法
①酸溶解法
例如：难溶于水的CaCO3溶于盐酸中
减少
H2CO3
H2O＋CO2↑
HCO3
②盐溶液溶解法
产生白色沉淀
黄色
黑色
产生白色沉淀
红褐色
(2)实质
的沉淀转化成 的沉淀。两种沉淀的溶解度差别 ，沉淀越容易转化。
溶解度小
溶解度更小
越大
CuSO4
铜蓝(CuS)
溶解沉淀的化学方法
化学方法溶解沉淀的原则是：使沉淀溶解平衡向着溶解的方向移动。常用的方法有酸碱溶解法、配位溶解法、氧化还原溶解法和沉淀转化溶解法。
(1)酸碱溶解法
原理是借助某些可溶性弱电解质(水、弱酸或弱碱)，使难溶物的离子浓度降低而溶解。本法适用于溶解氢化物、弱酸或弱碱盐等难溶物质。具体办法是：难溶酸用强碱溶解；难溶碱用强酸或较强酸溶解；难溶弱酸盐用强酸或较强酸溶解。特别注意的是用酸溶解含金属离子的难溶物时，所选用酸的酸根与金属离子不应产生沉淀。
(2)配位溶解法
在难溶物中加入配位剂，因形成配合物而降低难溶物的某种离子浓度，使平衡向右移动而溶解，配位剂的浓度越大，或生成配合物稳定性越大，则难溶物的溶解度也越大。例如：含AgCl(s)的溶液中加入过量的Cl－，而使AgCl溶解度增加或完全溶解。
(3)氧化还原溶解法
原理是通过氧化还原反应使难溶物的离子浓度降低，使平衡向右移动而溶解。此法适用于具有明显氧化性或还原性的难溶物，如不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于HNO3就是一个例子：
3Ag2S＋8HNO3===6AgNO3＋3S＋2NO↑＋4H2O
(4)沉淀转化溶解法
本法是将难溶物转化为能用上述三种方法之一溶解的沉淀，然后再溶解。例如CaSO4中加入饱和Na2CO3溶液使CaSO4转化为CaCO3，再将CaCO3溶于盐酸。
几种常见的微溶性物质：CaSO4、Ag2SO4、MgCO3、Ca(OH)2。
2．试利用平衡移动原理解释下列事实：
(1)FeS不溶于水，但能溶于稀盐酸中；
(2)CaCO3难溶于稀硫酸，却能溶于醋酸中；
(3)分别用等体积的蒸馏水和0.010 mol/L硫酸洗涤BaSO4沉淀，用水洗涤造成BaSO4的损失量大于用稀硫酸洗涤的损失量。
解析： 平衡移动原理也适用于溶解平衡，如果促进难溶物质的溶解平衡，则固体逐渐溶解；如果抑制难溶物质的溶解平衡，则有固体生成或固体不溶解。
(2011·天津高二质检)现向含AgBr的饱和溶液中：
(1)加入固体AgNO3，则c(Ag＋)________(填“变大”、“变小”或“不变”，下同)；
(2)加入更多的AgBr固体，则c(Ag＋)________；
(3)加入AgCl固体，则c(Br－)________，c(Ag＋)________；
(4)加入Na2S固体，则c(Br－)________，c(Ag＋)________。
本题考查了难溶电解质溶解平衡的影响因素。
(1)向AgBr饱和溶液中加入AgNO3，溶解平衡逆向移动，但c(Ag＋)增大；
(2)加入AgBr固体，对溶解平衡无影响，c(Ag＋)不变。
(3)因AgCl溶解度大于AgBr，加入AgCl固体时，c(Ag＋)增大，溶解平衡向左移动，c(Br－)变小。
(4)因Ag2S溶解度小于AgBr，加入Na2S固体时，生成Ag2S，溶解平衡向右移动，c(Br－)增大，但c(Ag＋)减小。
答案： (1)变大 (2)不变 (3)变小 变大 (4)变大 变小
沉淀溶解平衡的移动及其应用
(1)影响沉淀溶解平衡的因素
①内因：难溶电解质本身的性质
②外因
a．温度：温度升高，多数溶解平衡向溶解的方向移动。
b．浓度：加水稀释，溶解平衡向溶解方向移动。
c．同离子效应：加入与难溶电解质构成微粒相同的物质，溶解平衡向生成沉淀的方向移动。
d．能反应的物质：加入与难溶电解质溶解所得的离子反应的物质，溶解平衡向溶解的方向移动。
(2)沉淀溶解平衡的应用
沉淀的生成、溶解及其转化，均是利用了沉淀溶解平衡的移动。
(3)特别说明：在沉淀的生成中，就是利用同离子效应原理，加入过量沉淀剂使被沉淀离子沉淀完全的，而沉淀的溶解及转化，就是加入能消耗难溶电解质离子的方法促进其溶解或转化的。
解析： 若使Mg(OH)2固体的量减少，应使Mg(OH)2的溶解平衡向右移动，应减少c(Mg2＋)或c(OH－)。NH4NO3水解显酸性，使c(OH－)减小；B、D项水解显碱性；增大c(OH－)；C项增大了c(Mg2＋)，故答案为A。
答案： A
2．CaCO3在下列哪种液体中，溶解度最大( )
A．H2O B．Na2CO3溶液
C．CaCl2溶液 D．乙醇
答案： A
(2009·浙江高考)已知：25 ℃时，Ksp[Mg(OH)2]＝5.61×10－12，Ksp[MgF2]＝7.42×10－11。下列说法正确的是( )
A．25 ℃时，饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比，前者的c(Mg2＋)大
B．25 ℃时，在Mg(OH)2的悬浊液加入少量的NH4Cl固体，c(Mg2＋)增大
C．25 ℃时，Mg(OH)2固体在20 mL 0.01 mol·L－1氨水中的Ksp比在20 mL 0.01 mol·L－1 NH4Cl溶液中的Ksp小
D．25 ℃时，在Mg(OH)2的悬浊液加入NaF溶液后，Mg(OH)2不可能转化成为MgF2
思路指引： 解答本题应注意以下三点：
(1)溶度积的影响因素。
(2)利用溶度积比较物质的溶解度时的注意事项。
(3)沉淀转化的实质。
Mg(OH)2与MgF2均为AB2型难溶电解质，故Ksp越小，其溶解度越小，前者c(Mg2＋)小，A错误；因为NH4＋＋OH－===NH3·H2O，所以加入NH4Cl后促进Mg(OH)2的溶解平衡向右移动，c(Mg2＋)增大，B正确；Ksp只受温度的影响，25 ℃时，Mg(OH)2的溶度积Ksp为常数，C错误；加入NaF溶液后，若Qc＝c(Mg2＋)·c2(F－)>Ksp(MgF2)，则会产生MgF2沉淀，D错误。
答案： B
3．溶度积与离子积的关系
通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积——离子积Qc的相对大小，可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解：
Qc>Ksp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡。
Qc＝Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。
Qc
4．特别说明：(1)溶度积Ksp仅仅是温度的函数(难溶电解质一定时)。
(2)溶度积与溶解度均可表示物质的溶解性。
(3)相同类型的物质，溶度积越小，其溶解度越小。
[以Mg(OH)2为例说明]
1．向AgCl饱和溶液中加水，下列叙述正确的是( )
A．AgCl的溶解度增大
B．AgCl的溶解度、Ksp均不变
C．AgCl的Ksp增大
D．AgCl的溶解度、Ksp均增大
解析： 在一定温度和指定的溶剂条件下，难溶盐的溶解度和溶度积都为常数。
答案： B
2．下列属于微溶物质的是( )
A．AgCl B．BaCl2
C．CaSO4 D．Ag2S
解析： AgCl、Ag2S是难溶物，BaCl2是可溶物。
答案： C
3．已知Ag2SO4的Ksp为2.0×10－5，将适量Ag2SO4固体溶于100 mL水中至刚好饱和，该过程中Ag＋和SO42－浓度随时间变化关系如图所示[饱和Ag2SO4溶液中c(Ag＋)＝0.034 mol·L－1]。若t1时刻在上述体系中加入100 mL 0.020 mol·L－1 Na2SO4溶液，下列示意图中，能正确表示t1时刻后Ag＋和SO42－浓度随时间变化关系的是( )
答案： B
4．下列说法不正确的是( )
A．Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关
B．由于Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)，所以ZnS沉淀在一定条件下可转化为CuS沉淀
C．其他条件不变，离子浓度改变时，Ksp不变
D．两种难溶电解质作比较时，Ksp小的，溶解度一定小
解析： Ksp只与难溶电解质自身性质和温度有关，与沉淀的量和离子的浓度无关，A项和C项正确；相同类型的难溶电解质，沉淀向着溶解度减小的方向转化，B项正确；只有相同类型的难溶电解质，Ksp小的，溶解度一定小，D错。
答案： D
(2)要使0.2 mol·L－1 CuSO4溶液中Cu2＋沉淀较为完全(使Cu2＋浓度降至原来的千分之一)，则应向溶液里加入NaOH溶液，使溶液的pH为________。
答案： (1)5 (2)6
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一、选择题(本题包括8小题，每小题6分，共48分)
1．向5 mL NaCl溶液中滴入一滴AgNO3溶液，出现白色沉淀，继续滴加一滴KI溶液并振荡，沉淀变为黄色，再滴入一滴Na2S溶液并振荡，沉淀又变成黑色，根据上述变化过程，分析此三种沉淀物的溶解度关系为( )
A．AgCl＝AgI＝Ag2S B．AgClC．AgCl>AgI>Ag2S D．AgI>AgCl>Ag2S
解析： 沉淀应当向溶解度更小的沉淀转化，即向着降低离子浓度的方向进行，所以溶解度：AgCl>AgI>Ag2S。
答案： C
2．在AgCl饱和溶液中尚有AgCl固体存在，当向溶液中加入0.1 mol/L的盐酸时，下列说法正确的是( )
A．AgCl沉淀溶解平衡正向移动 B．AgCl溶解度增大
C．溶液中c(Ag＋)增大 D．溶液中c(Cl－)增大
解析： 加入HCl溶液后，增大c(Cl－)，使沉淀溶解平衡逆向移动，降低溶液中c(Ag＋)，减小AgCl的溶解度。故A、B、C均不正确；根据勒夏特列原理可推知c(Cl－)增大。
答案： D
3．在一定温度下，一定量的水中，石灰乳悬浊液存在下列平衡：Ca(OH)2(s)??Ca(OH)2(aq)??Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)，当向此悬浊液中加入少量生石灰时，下列说法正确的是(双选)( )
A．n(Ca2＋)增大 B．c(Ca2＋)不变
C．n(OH－)增大 D．c(OH－)不变
解析： 加入生石灰的前后都是石灰水的饱和溶液。
答案： BD
4．下列各组离子能大量共存于同一溶液中，且加入过量NaOH溶液或少许稀硫酸时，都能产生白色沉淀的是( )
A．Ba2＋、Mg2＋、NO3－、CO32－ B．Na＋、Al3＋、Cl－、AlO2－
C．Ba2＋、K＋、Cl－、HCO3－ D．NH4＋、Fe3＋、Ba2＋、Cl－
答案： C
5．已知CuSO4溶液分别与Na2CO3、Na2S溶液反应的情况如下：
(1)CuSO4＋Na2CO3
主要：Cu2＋＋CO32－＋H2O===Cu(OH)2↓＋CO2↑
次要：Cu2＋＋CO32－===CuCO3↓
(2)CuSO4＋Na2S
主要：Cu2＋＋S2－===CuS↓
次要：Cu2＋＋S2－＋2H2O===Cu(OH)2↓＋H2S↑
下列几种物质溶解能力由大到小的顺序是( )
A．Cu(OH)2>CuCO3>CuS B．CuS>CuCO3>Cu(OH)2
C．CuS>Cu(OH)2>CuCO3 D．CuCO3>Cu(OH)2>CuS
解析： 物质的生成物溶解度越小，反应越易发生，在(1)中S[Cu(OH)2]答案： D
6．(2011·临沂高二检测)已知如下物质的溶度积常数：FeS：Ksp＝6.3×10－18 mol2·L－2；CuS：Ksp＝1.3×10－36 mol2·L－2。下列说法正确的是( )
A．同温度下，CuS的溶解度大于FeS的溶解度
B．同温度下，向饱和FeS溶液中加入少量Na2S固体后，Ksp(FeS)变小
C．向含有等物质的量的FeCl2和CuCl2的混合溶液中逐滴加入Na2S溶液，最先出现的沉淀是FeS
D．除去工业废水中的Cu2＋，可以选用FeS做沉淀剂
解析： 由于FeS的Ksp大，且FeS与CuS的Ksp表达式是相同的，因此FeS的溶解度比CuS大；向含有Cu2＋的工业废水中加入FeS，FeS会转化为更难溶的CuS，可以用FeS做沉淀剂；B项Ksp不随浓度变化而变化，它只与温度有关；C项先达到CuS的Ksp，先出现CuS沉淀。
答案： D
7．(2009·广东单科)硫酸锶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲线如下。下列说法正确的是(双选)( )
A．温度一定时，Ksp(SrSO4)随c(SO42－)的增大而减小
B．三个不同温度中，313 K时Ksp(SrSO4)最大
C．283 K时，图中a点对应的溶液是不饱和溶液
D．283 K下的SrSO4饱和溶液升温到363 K后变为不饱和溶液
解析： A项，Ksp只与温度有关，与浓度的大小无关；D项，283 K 下的SrSO4饱和溶液升温到363 K后，因363 K时的Ksp小于283 K时的Ksp，故溶液变为过饱和溶液。
答案： BC
8．已知25 ℃时，电离常数Ka(HF)＝3.6×10－4 mol·L－1，溶度积常数Ksp(CaF2)＝1.46×10－10。现向1 L 0.2 mol·L－1HF溶液中加入1 L 0.2 mol·L－1CaCl2溶液，则下列说法中，正确的是( )
A．25 ℃时，0.1 mol·L－1HF溶液中pH＝1
B．Ksp(CaF2)随温度和浓度的变化而变化
C．该体系中没有沉淀产生
D．该体系中HF与CaCl2反应产生沉淀
解析： A项，HF为弱酸，故0.1 mol·L－1 HF溶液pH>1。B项，Ksp只与温度有关。C项，设0.1 mol·L－1的HF溶液中c(F－)＝c(H＋)＝x mol·L－1，则＝3.6×10－4，x≈6×10－3 mol·L－1，混合后c(Ca2＋)＝0.1 mol·L－1,0.1 mol·L－1×(6×10－3 mol·L－1)2＝3.6×10－6>1.46×10－10，故应有CaF2沉淀生成。
答案： D
二、非选择题(本题包括4小题，共52分)
9．(12分)牙齿表面由一层硬的，组成为Ca5(PO4)3OH的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡：
Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2＋＋3PO43－＋OH－
(1)进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时牙齿就会受到腐蚀，其原因是______ __________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)已知Ca5(PO4)3F(s)的溶解度比上面的矿化产物更小，质地更坚固。牙膏中配有氟化物添加剂后能防止龋齿的原因是(用离子方程式表示)____________________。
(3)据以上原理，请你提出一种其他促进矿化的方法。
解析： 题目给出的是Ca5(PO4)3OH(羟基磷灰石)的溶解平衡，牙齿受到腐蚀必然是平衡向右(脱矿方向)移动，要保护牙齿促进矿化，必须要使平衡向左(矿化方向)移动。根据平衡移动原理，若OH－与H＋中和生成H2O会使平衡向左移动，促进Ca5(PO4)3OH溶解；若增大c(Ca2＋)或c(PO43－)能促进平衡向左移动。若使用含氟牙膏，由于F－与Ca2＋、PO43－结合生成Ca5(PO4)3F(氟磷灰石)而使Ca5(PO4)3OH转化为Ca5(PO4)3F，由于其溶解度更小，质地更坚固，因此能更好地保护牙齿。
答案： (1)有机酸中和OH－，使平衡向脱矿方向移动，破坏了Ca5(PO4)3OH
(2)5Ca2＋＋3PO43－＋F－??Ca5(PO4)3F↓
(3)多进食一些含Ca2＋丰富的食物。
10．(10分)向50 mL 0.018 mol/L AgNO3(aq)中，加入50 mL 0.02 mol/L HCl(aq)，生成了沉淀。如果溶液中c(Ag＋)和c(Cl－)的乘积是一个常数，Ksp＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝1.0×10－10，求：
(1)生成沉淀后溶液中c(Ag＋)是多少？
(2)沉淀生成后溶液的pH是多少？
解析： (1)c(Cl－)＝
＝1×10－3 mol/L，
则c(Ag＋)＝＝1×10－7 mol/L。
(2)沉淀前后n(H＋)不变，则c(H＋)＝＝0.01 mol/L，故pH＝2。
答案： (1)1×10－7 mol/L (2)2
11．(14分)(2011·南京质检)如下图所示，横坐标为溶液的pH值，纵坐标为Zn2＋离子或Zn(OH)42－离子物质的量浓度的对数，回答下列问题。
(1)往ZnCl2溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，反应的离子方程式可表示为：______________________________。
(2)从图中数据计算可得Zn(OH)2的溶度积(Ksp)＝________。
(3)某废液中含Zn2＋离子，为提取Zn2＋离子可以控制溶液中pH值的范围是________________________。
(4)往1.00 L 1.00 mol·L－1 ZnCl2溶液中加入NaOH固体至pH＝6，需NaOH________mol。
解析： (1)由图可知：pH在8.0～12.0时，Zn2＋主要以Zn(OH)2存在。pH>12.0时，Zn(OH)2转化为Zn(OH)42－。
(2)Ksp＝c(Zn2＋)·c2(OH－)，
当pH＝7时，c(Zn2＋)＝10－3 mol·L－1 Ksp＝10－3·(10－7)2＝10－17。
(3)由图知，应控制pH范围8.0～12.0。
(4)当pH＝6时，c(OH－)＝10－8 mol·L－1根据Ksp c(Zn2＋)＝0.1 mol·L－1可知有0.90 mol Zn2＋变为Zn(OH)2。消耗n(NaOH)＝1.80 mol(注意有效数字)。
答案： (1)Zn2＋＋4OH－===[Zn(OH)4]2－
(2)10－17 (3)8.0～12.0 (4)1.80
12．(16分)(知能提升)工业上制备BaCl2的工艺流程图如下图所示：
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) ΔH1＝571.2 kJ·mol－1①
BaSO4(s)＋2C(s)2CO2(g)＋BaS(s) ΔH2＝226.2 kJ·mol－1②
(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)向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr，当两种沉淀共存时，＝________。[Ksp(AgBr)＝5.4×10－13，Ksp(AgCl)＝2.0×10－10]
(3)反应C(s)＋CO2(g)2CO(g)的ΔH＝__________kJ·mol－1。
(4)实际生产中必须加入过量的炭，同时还要通入空气，其目的是__________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________。
解析： 本题以工业制备BaCl2的工艺流程为背景，设置相关问题，考查学生对基础知识的应用能力。(1)Na2S水解以第一步为主，S2－＋H2O??HS－＋OH－，关键是“??”和“产物是HS－而不是H2S”；(2)所谓沉淀共存，就是AgCl、AgBr都有，即AgCl＋Br－??AgBr＋Cl－这个反应达到平衡，所以＝＝＝2.7×10－3；(3)将题干提供的反应①－②，再除以2，即得C(s)＋CO2(g)??2CO(g)，所以ΔH＝(571.2－226.2)/2 kJ·mol－1，即ΔH＝172.5 kJ·mol－1。(4)过量炭的使用一方面为了提高BaSO4的转化，另一方面为了与空气反应产生热量，使反应①②得以顺利进行。
答案： (1)S2－＋H2O??HS－＋OH－ HS－＋H2O??H2S＋OH－(可不写)
(2)2.7×10－3 (3)172.5
(4)使BaSO4得到充分的还原(或提高BaS的产量)，①② 为吸热反应，碳和氧气反应放热维持反应所需高温