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。

硫铁矿Na2S2O3·5H2O

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)。

①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发生的连续反应的化学方程式有Na2S＋H2O＋SO2===Na2SO3＋H2S、2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O (或)2H2S＋H2SO3===3S↓＋3H2O和___________________________________。

（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SO反应，70%的硫酸中含水较多，c(H＋)和c(SO)都较大，生成SO2速率更快 防止倒吸 Na2SO3＋S=Na2S2O3 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。则

（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）碳酸钠可以与二氧化硫反应生成亚硫酸钠与二氧化碳，而NaCl、硫酸钠不与二氧化硫反应，答案选b；（3）A为制备二氧化硫，二氧化硫在C中与硫化钠溶液反应得到硫化氢，硫化氢与二氧化硫反应得到S单质，S单质与亚硫酸钠反应得到硫代硫酸钠，C中反应导致装置内压强减小，因此B装置作用是防止倒吸。则

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；根据以上分析可知B装置作用是防止倒吸；②C中制备Na2S2O3发生的连续反应有：Na2S+H2O+SO2＝Na2SO3+H2S、2H2S+SO2＝3S↓+2H2O 或 2H2S+H2SO3＝3S↓+3H2O 和Na2SO3+SNa2S2O3；（4）由题目信息可知，FeS2与HCl反应生成H2S、S，同时还生成FeCl2，反应方程式为：FeS2＋2HCl===FeCl2＋H2S↑＋S↓。