12.工业上常利用含硫废水生产Na2S2O3•5H2O,某小组同学用如下装置(略去部分夹持仪器,气密性已检验)模拟生产过程.实验步骤是:先向C中烧瓶加入Na2S和Na2SO3混合溶液,再向A中烧瓶滴加浓H2SO4;待Na2S和Na2SO3完全消耗后,过滤C中混合物,滤液经结晶即得到产品.
已知:i.烧瓶C中发生反应如下:
Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g)═Na2SO3(aq)+H2S(aq) (a)
2H2S(aq)+SO2(g)═3S(s)+2H2O(l) (b)
S(s)+Na2SO3(aq)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2S2O3(aq)  (c)
ii.BaS2O3易溶于水.
(1)E中的试剂是NaOH溶液.
(2)为提高产品纯度,应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应,则烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为2:1.
(3)已知反应(c)相对较慢,则烧瓶C中反应达到终点的现象是溶液变澄清(或浑浊消失).
(4)产品中常含有Na2SO3和Na2SO4.该小组设计了以下实验方案进行检验.
步骤实验操作实验现象
I取适量产品配成稀溶液,滴加足量BaCl2溶液有白色沉淀生成
II过滤,用蒸馏水洗涤沉淀,向沉淀中加入
足量稀盐酸
沉淀未完全溶解,并有刺激性气味的气体产生
①步骤II中加入的试剂可以是B(填序号).
A.稀硫酸   B.稀盐酸   C.稀硝酸   D.氢氧化钠溶液
②步骤II设计过滤操作的目的是(用化学方程式和简要文字表述)分离沉淀,防止溶液中的S2O32-遇酸发生反应:S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O,干扰实验观察.
(5)为减少装置C中生成的Na2SO4的量,在不改变原有装置的基础上对原实验步骤进行了改进,改进后的操作是先向A中烧瓶滴加浓H2SO4,产生的气体将装置中空气排尽后,再向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液.
(6)Na2S2O3常用作脱氯剂.Na2S2O3溶液与Cl2反应的离子方程式为S2O32-+4Cl2+5H2O═2SO42-+8Cl-+10H+
6.化学链燃烧是一种新型燃烧技术,该技术是由载氧体、燃料反应器和空气反应器组成.现用载氧体CaSO4代替O2与燃料CO反应,既可提高燃烧效率,又能得到高纯CO2,其原理示意图(图1)如下:

燃料反应器中涉及反应如下(反应①为主反应,反应②和③为副反应):
①$\frac{1}{4}$CaSO4(s)+CO(g)═$\frac{1}{4}$CaS(s)+CO2(g)△H1=-47.3kJ?mol-1
②CaSO4(s)+CO(g)═CaO(s)+CO2(g)+SO2(g)△H2=+210.5kJ?mol-1
③2CO(g)═C(s)+CO2(g)△H3=-172.4kJ?mol-1
空气反应器中涉及反应④:CaS(s)+2O2(g)?CaSO4(s)△H4
请回答下列问题:
(1)反应②在高温下能自发进行的理由是反应②的△S>0,△H>0,而△G=△H-T△S<0反应自发进行,故高温下能自发进行.
(2)已知CO的标准燃烧热为-285.8kJ?mol-1,则△H4=-954kJ?mol-1
(3)图2为燃料反应器中涉及反应的平衡常数的对数lgK随反应温度T的变化曲线;图3为不同温度下CO初始体积百分数与平衡时固体产物中CaS质量百分数的关系曲线

①降低燃料反应器中SO2生成量的措施有B;
A.CaSO4投入燃料反应器前加以粉碎      B.在合适的温度区间内控制较低的反应温度
C.提高CO的初始体积百分数            D.提高反应体系的温度
②当lgK<0时,说明相应温度下某反应的程度小,此温度下可以忽略该反应.则燃料反应器中宜控制的温度范围是650℃~900℃;
③向盛有CaSO4的真空恒容密闭容器中充入CO,反应 ①、②于900℃达到平衡,则SO2的平衡浓度为0.01mol•L-1
(4)如果用甲烷燃料替代CO,则燃料反应器中主反应的化学方程式为CaSO4(s)+CH4(g)═2CaS(s)+CO2(g)+2H2O(g).
 0  172474  172482  172488  172492  172498  172500  172504  172510  172512  172518  172524  172528  172530  172534  172540  172542  172548  172552  172554  172558  172560  172564  172566  172568  172569  172570  172572  172573  172574  172576  172578  172582  172584  172588  172590  172594  172600  172602  172608  172612  172614  172618  172624  172630  172632  172638  172642  172644  172650  172654  172660  172668  203614 

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