题目内容
【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图。
已知:a.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。
b.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)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
(2)某小组同学用如图装置模拟制备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。
(3)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__。
【答案】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(或者强调浓硫酸中硫酸以分子形式存在) 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是二氧化硫,溶液D蒸发浓缩、冷却结晶得到硫代硫酸钠晶体,D为Na2S2O3,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,吸收塔中B要能吸收SO2生成Na2SO3,所以原料B可以为碳酸钠溶液或氢氧化钠溶液,根据以上分析解答。
(1)B吸收二氧化硫转化为亚硫酸钠,碳酸钠可以与二氧化硫反应生成亚硫酸钠,而NaCl、 Na2SO4与二氧化硫不反应。
答案选B。
(2)①A为制备二氧化硫,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,而浓硫酸中硫酸以分子形式存在,电离出的氢离子浓度很低,因此反应慢。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,B装置的作用是防止倒吸;
答案为: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(或者强调浓硫酸中硫酸以分子形式存在);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) 、Na2SO3+SNa2S2O3。
答案为:2H2S+SO2=3S+2H2O(或2H2S+H2SO3=3S↓+3H2O)。
(3)由题中信息可知,FeS2与HCl反应生成H2S、S,同时还生成FeCl2,根据信息写出反应方程式为:FeS2+2HCl=FeCl2+H2S↑+S↓。
答案为:FeS2+2HCl=FeCl2+H2S↑+S↓ 。
【题目】钴元素由于其良好的物理化学性质,被广泛应用于生产生活中。从含钴废料(含CoO、Co2O3、单质Al、Li等)中制取粗CoCl2·6H2O的流程如下所示。
请回答下列问题:
(1)步骤I中主要发生的化学反应方程式为______。
(2)已知Co2O3具有强氧化性,若步骤II中浸出剂为盐酸,造成的后果是_______。
(3)步骤Ⅲ中①的目的是除去Al3+,写出该步反应的离子方程式______。
(4)若在实验室煅烧CoCO3,所需的硅酸盐质仪器除酒精灯和玻璃棒外,还有______、______(填仪器名称)。
(5)操作①是在HCl氛围中进行的,其步骤是______、_____、过滤、洗涤、干燥。洗涤过程中可以用工业酒精代替水,其优点是_____。
(6)某同学用标准硝酸银溶液滴定未知浓度的CoCl2溶液,下列可作为指示剂的是____(填选项,忽略亚钴离子的颜色干扰)
A.KCl B.KSCN C.K2CrO4 D.K2S
已知几种物质在20℃时的颜色及Ksp值如下表
化学式 | AgCl | AgSCN | Ag2S | Ag2CrO4 |
颜色 | 白色 | 浅黄色 | 黑色 | 红色 |
Ksp | 2.0×10-10 | 1.0×10-12 | 2.0×10-48 | 2.0×10-12 |