Question

【題目】鋅鋇白ZnS·BaSO4是一種常用白色顏料，以重晶石(BaSO4)和焦炭粉為原料，在回轉爐中強熱制取可溶性硫化鋇。硫化鋇在凈化后形成溶液，再與硫酸鋅經過一系列過程最終制得鋅鋇白成品。

(1)回轉爐中發生反應的化學方程式為___________________________。

(2)回轉爐尾氣中含有有毒氣體，生產上通入一定量的水蒸氣進行處理，水蒸氣的作用是_____________________________。

(3)成品中S2－的含量可以用“碘量法”測得。稱取m g樣品，置于碘量瓶中，移取25.00 mL 0.1000 mol·L-1的I2－KI溶液于其中，并加入乙酸溶液，密閉，置暗處反應5 min，有單質硫析出。以淀粉溶液為指示劑，過量的I2用0.1000 mol·L-1Na2S2O3溶液滴定，反應式為I2+2S2O32-=2I-+S4O62-。測定時消耗Na2S2O3溶液體積V mL，滴定終點現象為__________，樣品中S2-的含量為____________(寫出表達式與計算過程)。

Answer 1

【答案】BaSO4+4CBaS+4CO↑ 與產生的有毒氣體CO反應，防止污染大氣 淺藍色褪去，且半分鐘內不再恢復 ×100%

【解析】

(1)在回轉爐中BaSO4與C在高溫下反應產生BaS和CO；

(2)水蒸氣與CO反應產生CO2和H2；

(3)利用I2遇淀粉溶液變為藍色判斷滴定終點；先計算出與Na2S2O3反應的過量的I2的物質的量，然后由I2的總物質的量計算出發生反應S2-+I2=S+2I-的I2的物質的量及S2-的物質的量和質量，最后根據質量分數×100%計算S2-的含量。

(1)在回轉爐中BaSO4與C在高溫下反應產生BaS和CO，根據電子守恒、原子守恒，可得反應的化學方程式為：BaSO4+4CBaS+4CO↑；

(2)回轉爐尾氣中含有有毒氣體CO，該氣體具有還原性，能夠在高溫下與水蒸氣反應產生無毒的氣體CO2和H2，因此可防止污染大氣；

(3)碘遇淀粉變藍色，當滴定達到終點時，碘完全被消耗，溶液由淺藍色變為無色，且半分鐘內不再恢復藍色；根據方程式I2+2S2O32-=2I-+S4O62-可知與Na2S2O3反應的I2的物質的量n(I2)=n(Na2S2O3)=×0.1000 mol/L×V×10-3 L，則與S2-反應的I2的物質的量n(I2)=0.1000 mol/L×25×10-3 L-×0.1000 mol/L×V×10-3 L，根據S2-+I2=S+2I-，可知n(S2-)=n(I2)=0.1000 mol/L×25×10-3 L -×0.1000 mol/L×V×10-3 L，m(S2-)= n(S2-)·M=[0.1000 mol/L×25×10-3 L -×0.1000 mol/L×V×10-3 L]×32 g/mol，則S2-的質量分數=×100%=×100%。