Question

立德粉ZnS·BaSO₄（也称锌钡白），是一种常用白色颜料。回答下列问题：

（1）利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花，亦可定性鉴别某些金属盐。灼烧立德粉样品时，钡的焰色为__________（填标号）。

A．黄色    B．红色    C．紫色    D．绿色

（2）以重晶石（BaSO₄）为原料，可按如下工艺生产立德粉：

①在回转炉中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡，该过程的化学方程式为______________________。回转炉尾气中含有有毒气体，生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为CO₂和一种清洁能源气体，该反应的化学方程式为______________________。

②在潮湿空气中长期放置的“还原料”，会逸出臭鸡蛋气味的气体，且水溶性变差。其原因是“还原料”表面生成了难溶于水的___________（填化学式）。

③沉淀器中反应的离子方程式为______________________。

（3）成品中S²⁻的含量可以用“碘量法”测得。称取m g样品，置于碘量瓶中，移取25.00 mL 0.1000 mol·L⁻¹的I₂−KI溶液于其中，并加入乙酸溶液，密闭，置暗处反应5 min，有单质硫析出。以淀粉溶液为指示剂，过量的I₂用0.1000 mol·L⁻¹Na₂S₂O₃溶液滴定，反应式为I₂+2=2I⁻+。测定时消耗Na₂S₂O₃溶液体积V mL。终点颜色变化为_________________，样品中S²⁻的含量为______________（写出表达式）。

Answer

D BaSO4+4CBaS+4CO↑ CO+H2OCO2+H2 BaCO3 S2−+Ba2++Zn2++ZnS·BaSO4↓ 浅蓝色至无色

【解析】

（1）焰色反应不属于化学变化，常用来检验金属元素存在，常见金属元素焰色：

钠Na（黄色） 、锂Li（紫红）、钾K（浅紫）、铷Rb（紫色）、钙Ca（砖红色）、锶Sr（洋红）、铜Cu（绿色）、钡Ba（黄绿）、铯Cs（紫红）；

（2）流程重晶石与焦炭在回转炉中反应BaSO4+4C=BaS+4CO↑，生成还原料BaS，硫化钡溶液与硫酸锌发生复分解反应S2-+Ba2++Zn2++SO42-=BaSO4·ZnS↓，得到立德粉。

①注意焦炭过量生成CO，反应物为硫酸钡与焦炭，产物为BaS与CO，写出方程式；CO与水蒸气反应生成CO2与H2，写出方程式CO+H2O=CO2+H2；

②根据信息臭鸡蛋气味气体为硫化氢气体，由强酸制弱酸原理，还原料硫化钡与空气中水、二氧化碳反应生成了碳酸钡与硫化氢气体；

③硫化钡与硫酸锌为可溶性强电解质，写成离子形式，产物硫酸钡与硫化锌为沉淀，不可拆开，写出离子方程式；

（3）碘单质与淀粉混合为蓝色，用硫代硫酸钠滴定过量的I2，故终点颜色变化为浅蓝色至无色；根据氧化还原反应得失电子数相等，利用关系式法解题；

（1）焰色反应不是化学变化，常用来检验金属元素存在，常见金属元素焰色：

A.钠的焰色为黄色，故A错误；

B.钙的焰色为红色，故B错误；

C.钾的焰色为紫色，故C错误；

D.钡的焰色为绿色，故D正确；

答案：D；

（2）①注意焦炭过量生成CO，反应物为硫酸钡与焦炭，产物为BaS与CO，写出方程式BaSO4+4C=BaS+4CO↑；CO与水蒸气反应生成CO2与H2，写出方程式：CO+H2O=CO2+H2；

答案：BaSO4+4C=BaS+4CO↑；CO+H2O=CO2+H2；

②根据信息臭鸡蛋气味气体为硫化氢气体，由强酸制弱酸原理，还原料硫化钡与空气中水，二氧化碳反应生成了碳酸钡与硫化氢气体；

答案：BaCO3；

③硫化钡与硫酸锌为可溶性强电解质，写成离子形式，产物硫酸钡与硫化锌为沉淀，不可拆开，写出离子方程式：S2-+Ba2++Zn2++SO42-=BaSO4·ZnS↓；

答案：S2-+Ba2++Zn2++SO42-=BaSO4·ZnS↓；

（3）碘单质与硫离子的反应：S2-+I2=S+2I-；碘单质与淀粉混合为蓝色，用硫代硫酸钠滴定过量的I2，故终点颜色变化为浅蓝色至无色；根据氧化还原反应得失电子数相等，利用关系式法解题；根据化合价升降相等列关系式，设硫离子物质的量为nmol：

S2- ～ I2 2S2O32- ～ I2

1mol 1mol 2mol 1mol

n mol nmol 0.1V×10-3mol0.1V×10-3mol

n+0.1V×10-3mol=250.1V×10-3mol，得n=（25-V）0.1×10-3mol

则样品中硫离子含量为：×100%= ×100%

答案：浅蓝色至无色；×100%。