Question

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

已知：I．氣體A可以使品紅溶液褪色，與硫化氫(H2S)混合能獲得單質硫。

II．pH約為11的條件下，單質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到“沸騰”狀態，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%的濃硫酸反應速率快，其原因是______________。裝置B的作用是___________________。

②C中制備Na2S2O3發生的連續反應有：Na2S +H2O +SO2=Na2SO3 +H2S、____________和__________。

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

Answer 1

【答案】

（1）使固體與氣體充分接觸，加快反應速率（2）b

（3）① 該反應的實質是H+與SO32－反應，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蒸發濃縮、冷卻結晶得到硫代硫酸鈉晶體，故D為Na2S2O3，單質單質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使之達到“沸騰”狀態，其目的是：使固體與氣體充分接觸，加快反應速率，故答案為：使固體與氣體充分接觸，加快反應速率；

（2）B吸收二氧化硫轉化為亞硫酸鈉，碳酸鈉可以與二氧化硫反應生成亞硫酸鈉與二氧化硫，而NaCl、硫酸鈉不與二氧化硫反應，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得到硫化氫，硫化氫與二氧化硫反應得到S單質，S單質與亞硫酸鈉反應得到硫代硫酸鈉，C中反應導致裝置內壓強減小，B裝置作用是防止倒吸。

①該反應的實質是H+與SO32-反應，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：該反應的實質是H+與SO32-反應，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發生的連續反應有：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反應生成H2S、S，同時還生成FeCl2，反應方程式為：FeS2+2HCl═FeCl2+H2S↑+S↓，故答案為：FeS2+2HCl═FeCl2+H2S↑+S↓。