Question

〔化学—选修2：化学与技术〕(15分)Na₂S₂O₃·5H₂O可作为高效脱氯剂，工业上用硫铁矿(FeS₂)为原料制备该物质的流程如下。

已知：I．气体A可以使品红溶液褪色，与硫化氢(H₂S)混合能获得单质硫。

II．pH约为11的条件下，单质硫与亚硫酸盐可以共热生成硫代硫酸盐。

回答下列问题：

（1）沸腾炉中将粉碎的硫铁矿用空气吹动使之达到“沸腾”状态，其目的是         。

（2）吸收塔中的原料B可以选用               (填字母序号)。

A．NaCl溶液             B．Na₂CO₃溶液            C．Na₂SO₄溶液

（3）某小组同学用下图装置模拟制备Na₂S₂O₃的过程(加热装置已略去)。

①A中使用70%的硫酸比用98%的浓硫酸反应速率快，其原因是                 。装置B的作用是                    。

②C中制备Na₂S₂O₃发生的连续反应有：Na₂S＋H₂O＋SO₂  = Na₂SO₃ ＋H₂S、                          和Na₂SO₃＋S Na₂S₂O₃ 。

（4）工程师设计了从硫铁矿获得单质硫的工艺，将粉碎的硫铁矿用过量的稀盐酸浸取，得到单质硫和硫化氢气体，该反应的化学方程式为                               。

Answer

(15分)

（1）使固体与气体充分接触，加快反应速率

（2）B

（3）① 该反应的实质是H＋与SO32 －反应，70%的硫酸中含水较多，c(H＋)和c(SO32－)都较大，生成SO2速率更快 防止倒吸

② 2H2S＋SO2 = 3S＋2H2O 或 2H2S＋H2SO3 = 3S↓＋ 3H2O

（4）FeS2＋2HCl = FeCl2＋H2S↑＋ S

【解析】

试题分析：（1）沸腾炉中将粉碎的硫铁矿用空气吹动使之达到“沸腾”状态，可以使固体与气体充分接触，从而加快反应速率。

（2）气体A可以使品红溶液褪色，说明是SO2。溶液C与S单质反应生成硫代硫酸钠，则溶液C是亚硫酸钠溶液，所以溶液B是碳酸钠吸收SO2后转化为亚硫酸钠，选B。

（3）① 由于该反应的实质是H＋与SO32 －反应，70%的硫酸中含水较多，c(H＋)和c(SO32 －)都较大，生成SO2速率更快，而浓硫酸中氢离子浓度小，所以A中使用70%的硫酸比用98%的浓硫酸反应速率快；SO2易溶于水，所以装置B的作用是防止倒吸。

②根据反应原理可知还必需有单质S产生，则后续的反应为2H2S＋SO2＝3S＋2H2O或2H2S＋H2SO3 ＝3S↓＋ 3H2O

（4）将粉碎的硫铁矿用过量的稀盐酸浸取，得到单质硫和硫化氢气体，根据原子守恒可知该反应中还有氯化亚铁生成，则反应的化学方程式为FeS2＋2HCl = FeCl2＋H2S↑＋ S。

考点：考查物质制备工艺流程图的分析与应用。