Question

锌钡白ZnS·BaSO₄是一种常用白色颜料，以重晶石(BaSO₄)和焦炭粉为原料，在回转炉中强热制取可溶性硫化钡。硫化钡在净化后形成溶液，再与硫酸锌经过一系列过程最终制得锌钡白成品。

(1)回转炉中发生反应的化学方程式为___________________________。

(2)回转炉尾气中含有有毒气体，生产上通入一定量的水蒸气进行处理，水蒸气的作用是_____________________________。

(3)成品中S^2－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+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-。测定时消耗Na₂S₂O₃溶液体积V mL，滴定终点现象为__________，样品中S^2-的含量为____________(写出表达式与计算过程)。

Answer

BaSO4+4CBaS+4CO↑ 与产生的有毒气体CO反应，防止污染大气 浅蓝色褪去，且半分钟内不再恢复 ×100%

【解析】

(1)在回转炉中BaSO4与C在高温下反应产生BaS和CO；

(2)水蒸气与CO反应产生CO2和H2；

(3)利用I2遇淀粉溶液变为蓝色判断滴定终点；先计算出与Na2S2O3反应的过量的I2的物质的量，然后由I2的总物质的量计算出发生反应S2-+I2=S+2I-的I2的物质的量及S2-的物质的量和质量，最后根据质量分数×100%计算S2-的含量。

(1)在回转炉中BaSO4与C在高温下反应产生BaS和CO，根据电子守恒、原子守恒，可得反应的化学方程式为：BaSO4+4CBaS+4CO↑；

(2)回转炉尾气中含有有毒气体CO，该气体具有还原性，能够在高温下与水蒸气反应产生无毒的气体CO2和H2，因此可防止污染大气；

(3)碘遇淀粉变蓝色，当滴定达到终点时，碘完全被消耗，溶液由浅蓝色变为无色，且半分钟内不再恢复蓝色；根据方程式I2+2S2O32-=2I-+S4O62-可知与Na2S2O3反应的I2的物质的量n(I2)=n(Na2S2O3)=×0.1000 mol/L×V×10-3 L，则与S2-反应的I2的物质的量n(I2)=0.1000 mol/L×25×10-3 L-×0.1000 mol/L×V×10-3 L，根据S2-+I2=S+2I-，可知n(S2-)=n(I2)=0.1000 mol/L×25×10-3 L -×0.1000 mol/L×V×10-3 L，m(S2-)= n(S2-)·M=[0.1000 mol/L×25×10-3 L -×0.1000 mol/L×V×10-3 L]×32 g/mol，则S2-的质量分数=×100%=×100%。