作业帮 > 化学 > 作业

硫酸钡是唯一的无毒的钡盐,工业上以硫酸钡等为原料通过下列流程反应可以制备锌钡白(BaSO4+ZnS)和过氧化氢.(皓矾为

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:化学作业 时间:2024/05/22 08:19:18
硫酸钡是唯一的无毒的钡盐,工业上以硫酸钡等为原料通过下列流程反应可以制备锌钡白(BaSO4+ZnS)和过氧化氢.(皓矾为ZnSO4•7H2O)

(1)上述流程中共有7个化学反应,其中有______个属于氧化还原反应.
(2)写出过氧化氢和物质C的电子式:______,______.
(3)写出F、G的化学式:F______、G______.
(4)写出下列化学反应方程式:反应③______.反应⑦______.
(5)取锌钡白固体16.5g溶于100mL 1mol/L的H2SO4 溶液中,放出H2S 气体1008mL(已折算成标准状况)
①不计溶液体积变化,所得溶液中氢硫酸的物质的量浓度为______mol/L;
②加热驱尽溶液中H2S 后,为使锌离子刚好完全沉淀,应加入 1mol/L的NaOH溶液______mL.
重晶石是BaSO4,黑色单质A通常是碳.由BaSO4和单质碳高温生成气体B,B燃烧生成气体C,可知B是CO,C是CO2.有臭鸡蛋气味的气体E是H2S,而H2S是由D溶于H2O通入CO2所得,则D中含S2-.BaSO4和单质碳高温生成气体CO,同时生成白色固体D,则D是BaS.BaS溶于H2O,与皓矾(ZnSO4•7H2O)反应生成锌钡白(BaSO4和ZnS的混合物).BaS溶于H2O 通入CO2产生H2S,同时生成白色沉淀F,可知F是BaCO3.进一步推出G是BaO,H是BaO2,BaO2与稀H2SO4反应生成BaSO4沉淀和H2O2
(1)流程中7个化学反应,反应①BaSO4+4C=BaS+4CO↑,碳元素的化合价由0价升高为+2价,硫元素化合价由+6价降低为-2价,属于氧化还原反应;反应②是CO的燃烧,碳元素、氧元素化合价发生变化,属于氧化还原反应;反应③BaS+ZnSO4=ZnS↓+BaSO4↓,各元素化合价未发生变化,属于复分解反应;反应④BaS+H2O+CO2=BaCO3↓+H2S,各元素化合价未发生变化,属于复分解反应;反应⑤为BaCO3

 高温 
.
 Ba+CO2↑,各元素化合价未发生变化,属于分解反应;反应⑥为2BaO+O2

 △ 
.
 2BaO2,氧元素化合价发生变化,属于氧化还原反应;反应⑦BaO2+H2SO4=BaSO4↓+H2O2,各元素化合价未发生变化,属于复分解反应.所以7个反应中①②⑥属于氧化还原反应,故答案为:3;
(2)H2O2属于共价化合物,分子中氧原子与氢原子之间形成1对共用电子对,氧原子之间形成1对共用电子对,电子式为
C是CO2,属于共价化合物,分子中碳原子与氧原子之间形成2对共用电子对,电子式为
故答案为:
(3)由分析可知,F是BaCO3,G是BaO,故答案为:BaCO3;BaO;
(4)由分析可知,反应③:BaS+ZnSO4=ZnS↓+BaSO4↓.反应⑦:BaO2+H2SO4=BaSO4↓+H2O2
故答案为:BaS+ZnSO4=ZnS↓+BaSO4↓;BaO2+H2SO4=BaSO4↓+H2O2
(5)①由工艺流程,反应③:BaS+ZnSO4=ZnS↓+BaSO4↓可知,锌钡白固体中n(ZnS)=n(BaSO4),所以n(ZnS)×97g/mol+=n(BaSO4)×233g/mol=16.5g,解得n(ZnS)=n(BaSO4)=0.05ml,1008mLH2S气体的物质的量为
1.008L
22.4L/mol=0.045mol,所以溶液中氢硫酸的物质的量为0.05mol-0.045mol=0.005mol,溶液中氢硫酸的物质的量浓度为
0.005mol
0.1L=0.05mol/L,
故答案为:0.05;
②加热驱尽溶液中H2S 后,为使锌离子刚好完全沉淀,形成的溶液为硫酸钠溶液,根据硫酸根守恒可知,n(Na2SO4)=n(H2SO4),由钠离子守恒可知,n(NaOH)=2n(Na2SO4)=2n(H2SO4)=2×0.1L×1mol/L=0.2mol,故需要1mol/L的NaOH溶液体积为
0.2mol
1mol/L=0.2L=200mL,故答案为:200.