Question

13．硫的化合物種類較多，用途廣泛．
Ⅰ：焦亞硫酸鈉（Na₂S₂O₅）是常用的食品抗氧化劑之一，其制備的反應(yīng)原理為：Na₂SO₃+SO₂═Na₂S₂O₅
某研究小組利用圖1裝置制取Na₂S₂O₅，盛硫酸的儀器叫分液漏斗．

（1）寫出裝置甲中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式Na₂SO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O．
（2）關(guān)閉K₃，要求只檢查裝置甲的氣密性，請至少寫出兩種不同的操作方法．
方法1：關(guān)閉K₂，打開K₁，向分液漏斗中加一定量的水，一段時間后水不能繼續(xù)滴入燒瓶，則表明裝置氣密性良好．
方法2：關(guān)閉K₁，打開K₂，在K₂下端連接導(dǎo)管并插入水面下，雙手捂住圓底燒瓶外壁，若導(dǎo)管口有氣泡冒出，松開手過一會兒，導(dǎo)管內(nèi)形成一段水柱，則表明裝置氣密性良好．
方法3：關(guān)閉K₁，打開K₂，在K₂下端連接注射器，先外拉注射器活塞，后松開手，活塞恢復(fù)原位，則表明裝置氣密性良好．
（3）裝置乙的作用是防止倒吸．
（4）寫出焦亞硫酸鈉晶體在空氣中被完全氧化的化學(xué)方程式Na₂S₂O₅+O₂═Na₂S₂O₇．
Ⅱ：硫化氫的轉(zhuǎn)化是資源利用和環(huán)境保護的重要研究課題．將H₂S和空氣的混合氣體通入FeCl₃、FeCl₂、CuCl₂的混合溶液中反應(yīng)用以回收S，其物質(zhì)轉(zhuǎn)化如圖2所示．
（1）反應(yīng)中當(dāng)有34gH₂S轉(zhuǎn)化為硫單質(zhì)時，保持溶液中Fe³⁺的量不變，需要消耗O₂的質(zhì)量為16g．
（2）在溫度一定和不補加溶液的條件下，緩慢通入混合氣體，并充分?jǐn)嚢瑁�欲使生成的硫單質(zhì)中不含CuS，可采取的措施是增大混合氣體中空氣的比例．
（3）寫出圖中各步轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式：CuCl₂+H₂S═CuS↓+2HCl，2FeCl₃+CuS=S↓+2FeCl₂+CuCl₂，4FeCl₂+O₂+4HCl=4FeCl₃+2H₂O．

Answer 1

分析 Ⅰ（1）根據(jù)亞硫酸鈉和硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉、水和二氧化硫進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)常用的檢驗裝置氣密性的方法進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)二氧化硫會與亞硫酸鈉反應(yīng)，造成一定的壓強差進(jìn)行分析；
（4）根據(jù)焦亞硫酸鈉和氧氣反應(yīng)生成Na₂S₂O₇進(jìn)行分析；
Ⅱ（1）根據(jù)H₂S轉(zhuǎn)化為硫單質(zhì)，硫元素的化合價從-2價變成0價，氧元素的化合價從0價變成-2價，依據(jù)得失電子數(shù)相等進(jìn)行計算；
（2）根據(jù)使生成的硫單質(zhì)中不含CuS，則硫離子不能有剩余，硫離子完全被氧化為硫單質(zhì)進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)氯化銅和硫化氫反應(yīng)生成硫化銅沉淀和鹽酸，氯化鐵和硫化銅反應(yīng)生成氯化亞鐵、氯化銅和硫，氯化亞鐵和鹽酸、氧氣反應(yīng)生成氯化鐵和水進(jìn)行分析．

解答 解：Ⅰ（1）亞硫酸鈉和硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉、水和二氧化硫，化學(xué)方程式為：Na₂SO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O；
（2）通過分析甲裝置，可以采用手加熱的方法，觀察導(dǎo)管口是否有氣泡冒出，也可以采用壓強差進(jìn)行驗證，所以檢驗氣密性的方法有：方法1：關(guān)閉K₂，打開K₁，向分液漏斗中加一定量的水，一段時間后水不能繼續(xù)滴入燒瓶，則表明裝置氣密性良好；
方法2：關(guān)閉K₁，打開K₂，在K₂下端連接導(dǎo)管并插入水面下，雙手捂住圓底燒瓶外壁，若導(dǎo)管口有氣泡冒出，松開手過一會兒，導(dǎo)管內(nèi)形成一段水柱，則表明裝置氣密性良好；
方法3：關(guān)閉K₁，打開K₂，在K₂下端連接注射器，先外拉注射器活塞，后松開手，活塞恢復(fù)原位，則表明裝置氣密性良好；
（3）二氧化硫會與亞硫酸鈉反應(yīng)，造成一定的壓強差，所以裝置乙的作用是：防止倒吸；
（4）焦亞硫酸鈉和氧氣反應(yīng)生成Na₂S₂O₇，化學(xué)方程式為：Na₂S₂O₅+O₂═Na₂S₂O₇；
Ⅱ（1）H₂S轉(zhuǎn)化為硫單質(zhì)，硫元素的化合價從-2價變成0價，氧元素的化合價從0價變成-2價，依據(jù)得失電子數(shù)相等，所以
2H₂S----O₂
68     32
所以有34gH₂S轉(zhuǎn)化為硫單質(zhì)時，保持溶液中Fe³⁺的量不變，需要消耗O₂的質(zhì)量為16g；
（2）使生成的硫單質(zhì)中不含CuS，則硫離子不能有剩余，硫離子完全被氧化為硫單質(zhì)，所以氧氣必須過量，采取的措施是：增大混合氣體中空氣的比例；
（3）氯化銅和硫化氫反應(yīng)生成硫化銅沉淀和鹽酸，氯化鐵和硫化銅反應(yīng)生成氯化亞鐵、氯化銅和硫，氯化亞鐵和鹽酸、氧氣反應(yīng)生成氯化鐵和水，化學(xué)方程式為：CuCl₂+H₂S═CuS↓+2HCl，2FeCl₃+CuS=S↓+2FeCl₂+CuCl₂，4FeCl₂+O₂+4HCl=4FeCl₃+2H₂O．
故答案為：I（1）Na₂SO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O；
（2）關(guān)閉K₂，打開K₁，向分液漏斗中加一定量的水，一段時間后水不能繼續(xù)滴入燒瓶，則表明裝置氣密性良好；
關(guān)閉K₁，打開K₂，在K₂下端連接導(dǎo)管并插入水面下，雙手捂住圓底燒瓶外壁，若導(dǎo)管口有氣泡冒出，松開手過一會兒，導(dǎo)管內(nèi)形成一段水柱，則表明裝置氣密性良好；
關(guān)閉K₁，打開K₂，在K₂下端連接注射器，先外拉注射器活塞，后松開手，活塞恢復(fù)原位，則表明裝置氣密性良好；
（3）防止倒吸；
（4）Na₂S₂O₅+O₂═Na₂S₂O₇；
II（1）16g；
（2）增大混合氣體中空氣的比例；
（3）CuCl₂+H₂S═CuS↓+2HCl，2FeCl₃+CuS=S↓+2FeCl₂+CuCl₂，4FeCl₂+O₂+4HCl=4FeCl₃+2H₂O．

點評 在解此類題時，首先分析題中考查的問題，然后結(jié)合學(xué)過的知識和題中所給的提示進(jìn)行解答．