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__。

Answer 1

【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↓ 。