Question

【題目】某校同學設計下列實驗，探究CaS脫除煙氣中的SO2并回收S。實驗步驟如下：

步驟1.稱取一定量的CaS放入三口燒瓶中并加入甲醇作溶劑(如下圖所示)。

步驟2.向CaS的甲醇懸濁液中緩緩通入一定量的SO2。

步驟3.過濾，得濾液和濾渣。

步驟4.從濾液中回收甲醇(沸點為64.7 ℃)，所得殘渣與步驟3的濾渣合并。

步驟5.用CS2從濾渣中萃取回收單質S。

(1) 圖中用儀器X代替普通分液漏斗的突出優點是________________。

(2) 三口燒瓶中生成硫和亞硫酸鈣的化學方程式為________________，三口燒瓶中最后殘留固體中含一定量的CaSO4，其原因是________________。

(3) 步驟4“回收甲醇”需進行的操作方法是________________。

(4) 步驟5為使濾渣中S盡可能被萃取，可采取的操作方案是________________。

(5) 請設計從上述回收的S和得到的含Na2SO3吸收液制備Na2S2O3·5H2O的實驗方案：

稱取稍過量硫粉放入燒杯中，__________________________________________，用濾紙吸干。

已知：① 在液體沸騰狀態下，可發生反應Na2SO3＋S＋5H2ONa2S2O3·5H2O。

②硫不溶于Na2SO3溶液，微溶于乙醇。

③為獲得純凈產品，需要進行脫色處理。

④須使用的試劑：S、Na2SO3吸收液、乙醇、活性炭。

Answer 1

【答案】能使漏斗與三口燒瓶中的氣壓相等 2CaS＋3SO22CaSO3＋3S CaSO3被系統中O2氧化 蒸餾，收集64.7 ℃餾分 加入CS2，充分攪拌并多次萃取 加入適量乙醇充分攪拌，然后加入Na2SO3吸收液，蓋上表面皿，加熱至沸并保持微沸，在不斷攪拌下，反應至液面只有少量硫粉時，加入活性炭并攪拌，趁熱過濾，將濾液蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾，用乙醇洗滌

【解析】

(1)恒壓漏斗能保持壓強平衡；

(2)CaS脫除煙氣中的SO2并回收S，元素守恒得到生成S和CaSO3，CaSO3能被空氣中氧氣氧化生成CaSO4；

(3)甲醇(沸點為64.7℃)，可以控制溫度用蒸餾的方法分離；

(4)硫單質易溶于CS2，萃取分液的方法分離；

(5)回收的S和得到的含Na2SO3吸收液制備Na2S2O35H2O，在液體沸騰狀態下，可發生反應Na2SO3+S+5H2ONa2S2O35H2O，據此設計實驗過程。

(1)根據圖示可知用的儀器X為恒壓漏斗代替普通分液漏斗的突出優點是：能使漏斗與三口燒瓶中的氣壓相等，便于液體流下；

(2)三口燒瓶中生成硫和亞硫酸鈣的化學方程式為：2CaS+3SO2CaSO3+3S，三口燒瓶中最后殘留固體中含一定量的CaSO4，其原因是：CaSO3被系統中O2氧化；

(3)從濾液中回收甲醇(沸點為64.7℃)，步驟4“回收甲醇”需進行的操作方法是：蒸餾，收集64.7℃餾分；

(4)步驟5為使濾渣中S盡可能被萃取，可采取的操作方案是：加入CS2，充分攪拌并多次萃取；

(5)已知：①在液體沸騰狀態下，可發生反應Na2SO3+S+5H2ONa2S2O35H2O；

②硫不溶于Na2SO3溶液，微溶于乙醇。

③為獲得純凈產品，需要進行脫色處理。

④須使用的試劑：S、Na2SO3吸收液、乙醇、活性炭，

因此從上述回收的S和得到的含Na2SO3吸收液制備Na2S2O35H2O的實驗方案：稱取稍過量硫粉放入燒杯中，加入適量乙醇充分攪拌，然后加入Na2SO3吸收液，蓋上表面皿，加熱至沸并保持微沸，在不斷攪拌下，反應至液面只有少量硫粉時，加入活性炭并攪拌，趁熱過濾，將濾液蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾，用乙醇洗滌。