Question

【題目】Na2S2O3·5H2O可作為高效脫氯劑，工業(yè)上用硫鐵礦(FeS2)為原料制備該物質(zhì)的流程如下。

已知：I．氣體A可以使品紅溶液褪色，與硫化氫(H2S)混合能獲得單質(zhì)硫。

Ⅱ．pH約為11的條件下，單質(zhì)硫與亞硫酸鹽可以共熱生成硫代硫酸鹽。

回答下列問題：

（1）沸騰爐中將粉碎的硫鐵礦用空氣吹動使之達(dá)到“沸騰”狀態(tài)，其目的是______________。

（2）吸收塔中的原料B可以選用_____________(填字母序號)。

A．NaCl溶液 B．Na2CO3溶液 C．Na2SO4溶液

（3）某小組同學(xué)用下圖裝置模擬制備Na2S2O3的過程(加熱裝置已略去)。

①A中使用70％的硫酸比用98％的濃硫酸反應(yīng)速率快，其原因是_____________。裝置B的作用是______________。

②C中制備Na2S2O3發(fā)生的連續(xù)反應(yīng)有：Na2S+H2O+SO2＝Na2SO3+H2S_____________和Na2SO3+SNa2S2O3 。

（4）工程師設(shè)計了從硫鐵礦獲得單質(zhì)硫的工藝，將粉碎的硫鐵礦用過量的稀鹽酸浸取，得到單質(zhì)硫和硫化氫氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________。

Answer 1

【答案】使固體與氣體充分接觸，加快反應(yīng)速率 B 該反應(yīng)的實質(zhì)是H+與SO32－反應(yīng)，70%的硫酸中含水較多，c(H+)和c(SO32－)都較大，生成SO2速率更快 防止倒吸 2H2S+SO2＝3S+2H2O(或2H2S+H2SO3＝3S↓+3H2O) FeS2+2HCl＝FeCl2+H2S↑+S↓

【解析】

硫鐵礦在沸騰爐中燃燒生成氧化鐵與二氧化硫，氣體A為二氧化硫，溶液D蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶得到硫代硫酸鈉晶體，故D為Na2S2O3，單質(zhì)單質(zhì)硫與亞硫酸鹽可以共熱生成硫代硫酸鹽，則溶液C為Na2SO3，故原料B為可以為碳酸鈉溶液或氫氧化鈉溶液，據(jù)此解答。

（1）沸騰爐中將粉碎的硫鐵礦用空氣吹動使之達(dá)到“沸騰”狀態(tài)，其目的是使固體與氣體充分接觸，加快反應(yīng)速率。

（2）根據(jù)題給流程和信息知?dú)怏wA為二氧化硫，溶液C為亞硫酸鈉溶液，則吸收塔中的原料B可與二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸鈉，可以選用Na2CO3溶液，答案選B。

（3）①A為二氧化硫的制備裝置，使用70％的硫酸比用98％的濃硫酸反應(yīng)速率快，其原因是該反應(yīng)的實質(zhì)是H＋和SO32-反應(yīng)，70％的硫酸中含水較多，H＋和SO32-的濃度較大，產(chǎn)生SO2的速度快；SO2易溶于水，則裝置B的作用是防止倒吸。

②C中制備Na2S2O3發(fā)生的連續(xù)反應(yīng)有：Na2S+H2O+SO2＝Na2SO3+H2S、SO2+2H2S＝3S↓+2H2O和Na2SO3+SNa2S2O3。

（4）硫鐵礦與過量的稀鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵、單質(zhì)硫和硫化氫氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程為FeS2+2HCl＝FeCl2+H2S↑+S↓。