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(wèn)題：

（1）沸騰爐中將粉碎的硫鐵礦用空氣吹動(dòng)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(hào))。

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(guò)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__________。

（4）工程師設(shè)計(jì)了從硫鐵礦獲得單質(zhì)硫的工藝，將粉碎的硫鐵礦用過(guò)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】

（1）使固體與氣體充分接觸，加快反應(yīng)速率（2）b

（3）① 該反應(yīng)的實(shí)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

②2H2S+SO2＝3S+2H2O(或2H2S+H2SO3＝3S↓+3H2O)

Na2SO3+SNa2S2O3

（4）FeS2+2HCl＝FeCl2+H2S↑+S↓

【解析】

試題分析：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。

（1）沸騰爐中將粉碎的硫鐵礦用空氣吹動(dòng)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，故答案為：使固體與氣體充分接觸，加快反應(yīng)速率；

（2）B吸收二氧化硫轉(zhuǎn)化為亞硫酸鈉，碳酸鈉可以與二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸鈉與二氧化硫，而NaCl、硫酸鈉不與二氧化硫反應(yīng)，故選：b；

（3）A為制備二氧化硫，二氧化硫在C中與硫化鈉溶液反應(yīng)得到硫化氫，硫化氫與二氧化硫反應(yīng)得到S單質(zhì)，S單質(zhì)與亞硫酸鈉反應(yīng)得到硫代硫酸鈉，C中反應(yīng)導(dǎo)致裝置內(nèi)壓強(qiáng)減小，B裝置作用是防止倒吸。

①該反應(yīng)的實(shí)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；B裝置作用是防止倒吸，故答案為：該反應(yīng)的實(shí)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；B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、2H2S+SO2═3S↓+2H2O 或 2H2S+H2SO3═3S↓+3H2O 和Na2SO3+SNa2S2O3，故答案為：2H2S+SO2═3S↓+2H2O 或 2H2S+H2SO3═3S↓+3H2O；Na2SO3+SNa2S2O3；

（4）由題目信息可知，FeS2與HCl反應(yīng)生成H2S、S，同時(shí)還生成FeCl2，反應(yīng)方程式為：FeS2+2HCl═FeCl2+H2S↑+S↓，故答案為：FeS2+2HCl═FeCl2+H2S↑+S↓。