Question

【题目】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+SNa2S2O3 。

（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 1

【答案】使固体与气体充分接触，加快反应速率 B 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 2H2S+SO2＝3S+2H2O(或2H2S+H2SO3＝3S↓+3H2O) FeS2+2HCl＝FeCl2+H2S↑+S↓

【解析】

硫铁矿在沸腾炉中燃烧生成氧化铁与二氧化硫，气体A为二氧化硫，溶液D蒸发浓缩、冷却结晶得到硫代硫酸钠晶体，故D为Na2S2O3，单质单质硫与亚硫酸盐可以共热生成硫代硫酸盐，则溶液C为Na2SO3，故原料B为可以为碳酸钠溶液或氢氧化钠溶液，据此解答。

（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，其目的是使固体与气体充分接触，加快反应速率。

（2）根据题给流程和信息知气体A为二氧化硫，溶液C为亚硫酸钠溶液，则吸收塔中的原料B可与二氧化硫反应生成亚硫酸钠，可以选用Na2CO3溶液，答案选B。

（3）①A为二氧化硫的制备装置，使用70％的硫酸比用98％的浓硫酸反应速率快，其原因是该反应的实质是H＋和SO32-反应，70％的硫酸中含水较多，H＋和SO32-的浓度较大，产生SO2的速度快；SO2易溶于水，则装置B的作用是防止倒吸。

②C中制备Na2S2O3发生的连续反应有：Na2S+H2O+SO2＝Na2SO3+H2S、SO2+2H2S＝3S↓+2H2O和Na2SO3+SNa2S2O3。

（4）硫铁矿与过量的稀盐酸反应生成氯化亚铁、单质硫和硫化氢气体，该反应的化学方程为FeS2+2HCl＝FeCl2+H2S↑+S↓。