题目内容
【题目】硫及许多化合物有很多重要的应用。
(1)古代四大发明之一的黑火药是由硫磺、木炭粉和__________按一定比例混合而成。
(2)黄铁矿的主要成分是FeS2,用于工业制取硫酸。生产硫酸经历三个生产阶段:
①第一阶段将黄铁矿粉末投入沸腾炉里与空气燃烧生成氧化铁等,其反应的化学方程式为__________________,氧化产物是_______________。
②第二阶段是在氧化炉中将S进行催化氧化。已知6.4g SO2气体完全氧化为SO3气体放出14.8kJ的热量。写出该反应的热化学方程式为________________________。工业上采用常压生产,则提高SO3产率的措施还有______________________(写2种即可)
(3)亚硫酸钠(Na2SO3)可用于生产饮用水作去氯剂,写出去氯(Cl2)的离子方程式:_____________。
(4)五水硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)是一种重要的化工原料。工业上的一种生产方法是将SO2通入由Na2S与Na2CO3按特定比例配成的混合液中并在合适温度下进行反应,然后经一系列工艺结晶获得。写出SO2通入Na2S与Na2CO3混合液发生反应的化学方程式为_________________________。
【答案】(1)硝酸钾(或硝石);
(2)①4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,Fe2O3,SO2;
②2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H=-296kJ/mol,
通入过量O2(或增大O2的浓度),及时分离出SO3,通过热交换器及时散热;
(3)SO32-+Cl2+H2O=SO42-+2Cl-+2H+;
(4)Na2CO3+2Na2S+4SO2=3Na2S2O3+CO2。
【解析】
试题分析:(1)黑火药的成分是硝酸钾、硫磺、木炭;(2)①黄铁矿在沸腾炉中生成SO2和Fe2O3,因此反应方程式为4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2,FeS2中铁显+2价,铁元素由+2价→+3价,化合价升高,S由-1价→+4价,化合价升高,因此Fe2O3和SO2都是氧化产物;②2molSO2完全氧化放出热量为2×14.8×64/6.4kJ=296kJ,2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-296 kJ/mol,通入过量O2(或增大O2的浓度),及时分离出SO3 ,通过热交换器及时散热;(3)Na2SO3表现还原性,Cl2表现氧化性,两者发生氧化还原反应,因此离子反应反应方程式为:SO32-+Cl2+H2O=SO42-+2Cl-+2H+;(4)SO2中S的化合价由+4价→+2价,化合价降低2价,Na2S中S的化合价-2价→+2价,化合价升高4价,最小公倍数为4,即化学反应方程式为:Na2CO3+2Na2S+4SO2=3Na2S2O3+CO2。