题目内容

2．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1．

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，其目的是使固体与气体充分接触，加快反应速率．（2）吸收塔中的原料B可以选用B（填字母序号）．
a．NaCl溶液             b．Na2CO3溶液            c．Na2SO4溶液
（3）某小组同学用如图2的装置模拟制备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．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、2H2S+SO2═3S↓+2H2O 或 2H2S+H2SO3═3S↓+3H2O和Na2SO3+S$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2S2O3．
（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FeS2+2HCl═FeCl2+H2S↑+S．

分析 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．
（1）使固体与气体充分接触，加快反应速率；
（2）B稀释二氧化硫转化为亚硫酸钠；
（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，B装置作用是防止倒吸；
（4）由题目信息可知，FeS2与HCl反应生成H2S、S，同时还生成FeCl2．

解答 解：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．
（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，
故答案为：使固体与气体充分接触，加快反应速率；
（2）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与二氧化碳，而NaCl、硫酸钠不与二氧化硫反应，故选：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，B装置作用是防止倒吸．
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；B装置的作用是防止倒吸，
故答案为：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；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+S $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2S2O3，
故答案为：2H2S+SO2═3S↓+2H2O 或 2H2S+H2SO3═3S↓+3H2O 和Na2SO3+S $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2S2O3；
（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，
故答案为：FeS2+2HCl═FeCl2+H2S↑+S．

点评 本题考查制备方案设计，侧重考查学生对操作步骤、原理的分析评价，是对学生综合能力的考查，难度中等．

练习册系列答案
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8．下列有关实验原理、装置、操作或结论的描述中，正确的是（　　）
A用图①装置蒸发稀盐酸制浓盐酸
B用图②装置分液时，下层液体从分液漏斗下口放出，关闭活塞再将上层液体从上口倒出
C用图③洗涤沉淀时，漏斗中加入适量蒸馏水，搅拌并滤干
D用图④装置，分离四氯化碳与苯的混合溶液
A．AB．BC．CD．D
9．下列选项中的诗旬内容基本不涉及化学变化的是（　　）
A．王安石的《元日》：“爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏”
B．刘禹锡的《浪淘沙》：“美人首饰侯王印，尽是江中浪底来”
C．刘琨的《重赠卢谌》：“何意百炼钢，化为绕指柔”
D．李商隐的《无题》：“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干”
6．已知溶液中存在平衡：Ca（OH）2?Ca2+（aq）+2OH-（aq）△H＜0，下列有关该平衡体系的说法正确的是（　　）
A．升高温度，固体的量减少
B．加入少量Na2CO3粉末能增大钙离子的浓度
C．恒温下加入少量CaO，溶液的pH增大
D．降低温度，溶液中c（OH-）增大
13．将N2，H2按物质的量比为1：3的比例混合于5L的恒容密闭容器中进行反应N2+3H2?2NH3，△H＜0，若该反应的逆反应速率随时间变化的关系如图所示．则t1时改变的条件不可能是（　　）
A．升温B．使用催化剂C．加入一定量NH3D．加入一定量N2
7．我国某地利用生产磷铵排放的废渣磷石膏制取硫酸并联产水泥的技术研究获得成功．具体生产流程如下：

（1）操作a的名称是过滤．制硫酸工艺中净化SO2窑气的目的是防止SO2气体中的灰尘、水蒸气等在接触室中导致催化剂中毒．
（2）装置B中生成两种酸式盐，它们的化学式分别是过滤；防止SO2气体中的灰尘、水蒸气等在接触室中导致催化剂中毒．
（3）制硫酸所产生的尾气除了含有N2、O2外，还含有SO2、微量的SO3和酸雾．能用于测定硫酸尾气中SO2含量的是CD．（选填字母）
A．NaOH溶液、酚酞试液         
B．氨水、酚酞试液
C．碘水、淀粉溶液               
D．KMnO4溶液、稀H2SO4液
（4）SO2可转化为硫酸盐．现有一种硫酸盐的化学式为Fe2（SO4）3•x（NH4）2SO4•yH2O．现称取该复盐2.410g，加入过量的NaOH溶液并加热，生成的气体用100mL 0.0500mol•L-1硫酸吸收，多余的硫酸用0.2000mol•L-1的NaOH溶液滴定，消耗NaOH溶液25.00mL．再将等质量的复盐溶于水配成溶液，加足量BaCl2溶液，充分反应后，过滤、洗涤、干燥，最后得白色沉淀2.330g．试列出计算过程确定该复盐的化学式Fe2（SO4）3•（NH4）2SO4•24H2O．
14．300℃时，将2mol A和2mol B两种气体混合加入2L密闭容器中，发生反应3A（g）+B（g）?2C（g）+2D（g）△H，2min末反应达到平衡，生成0.8mol D．
（1）在2min末，A的平衡浓度为0.4mol/L，B的转化率为20%，0-2min内D的平均反应速率为0.2mol/（L．min）．
（2）该反应的平衡常数表达式为K=$\frac{{c}^{2}（C）×{c}^{2}（D）}{{c}^{3}（A）×c（B）}$．该温度下化学平衡常数数值K1=0.5．已知350℃时K2=1，则△H＞（填“＞”或“＜”）0．
（3）300℃时，将该反应容器体积压缩为1L，则A的转化率不变（填“增大”、“减小”或“不变”），原因是不变；反应前后气体体积不变，压强不影响平衡移动．若该条件下平衡常数为K3，则K3=（填“＜”、“＞”或“=”）K1，原因是平衡常数只受温度影响，温度相同，则平衡常数相同．
（4）判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是B
A．容器中压强不变  B．混合气体中c（A）不变   C．v（A）=v（C）   D．混合气体密度不变．
11．某溶液中有Cu2+、Mg2+、Fe2+、Al3+离子，向其中加入过量的NaOH溶液，微热并搅拌，再加入过量的盐酸，溶液中大量减少的阳离子是Fe2+，写出有关反应的离子方程式：（无离子方程式的写出化学方程式）
Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓、Cu2++2OH-=Cu（OH）2↓、Fe2++2OH-=Fe（OH）2↓、4Fe（OH）2+2H2O+O2═4Fe（OH）3、Al3++4OH-=AlO2-+2H2O、Mg（OH）2+2H+=2H2O+Mg2+、Cu（OH）2+2H+=2H2O+Cu2+、Fe（OH）3+3H+=3H2O+Fe3+、AlO2-+4H+=Al3++2H2O．
12．下列有关叙述中正确的是（　　）
A．即使没有物质的变化，也可能有能量的变化
B．稀硫酸和氢氧化钡溶液反应生成1mol水释放的热量即为中和热
C．S（g）+O2（g）═SO2（g）△H=a；S（s）+O2（g）═SO2（g）△H=b；则a＞b
D．燃烧热随化学方程式前的化学计量数的改变而改变

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