Question

【題目】立德粉ZnS·BaSO4（也稱鋅鋇白），是一種常用白色顏料。回答下列問題：

（1）利用焰色反應的原理既可制作五彩繽紛的節日煙花，亦可定性鑒別某些金屬鹽。灼燒立德粉樣品時，鋇的焰色為__________（填標號）。

A．黃色 B．紅色 C．紫色 D．綠色

（2）以重晶石（BaSO4）為原料，可按如下工藝生產立德粉：

①在回轉爐中重晶石被過量焦炭還原為可溶性硫化鋇，該過程的化學方程式為______________________。回轉爐尾氣中含有有毒氣體，生產上可通過水蒸氣變換反應將其轉化為CO2和一種清潔能源氣體，該反應的化學方程式為______________________。

②在潮濕空氣中長期放置的“還原料”，會逸出臭雞蛋氣味的氣體，且水溶性變差。其原因是“還原料”表面生成了難溶于水的___________（填化學式）。

③沉淀器中反應的離子方程式為______________________。

（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·L1的I2KI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·L1Na2S2O3溶液滴定，反應式為I2+2=2I+。測定時消耗Na2S2O3溶液體積V mL。終點顏色變化為_________________，樣品中S2的含量為______________（寫出表達式）。

Answer 1

【答案】D BaSO4+4CBaS+4CO↑ CO+H2OCO2+H2 BaCO3 S2+Ba2++Zn2++BaS·BaSO4↓ 淺藍色至無色

【解析】

（1）焰色反應不屬于化學變化，常用來檢驗金屬元素存在，常見金屬元素焰色：

鈉Na（黃色） 、鋰Li（紫紅）、鉀K（淺紫）、銣Rb（紫色）、鈣Ca（磚紅色）、鍶Sr（洋紅）、銅Cu（綠色）、鋇Ba（黃綠）、銫Cs（紫紅）；

（2）流程重晶石與焦炭在回轉爐中反應BaSO4+4C=BaS+4CO↑，生成還原料BaS，硫化鋇溶液與硫酸鋅發生復分解反應S2-+Ba2++Zn2++SO42-=BaSO4+ZnS↓，得到立德粉。

①注意焦炭過量生成CO，反應物為硫酸鋇與焦炭，產物為BaS與CO，寫出方程式；CO與水蒸氣反應生成CO2與H2，寫出方程式CO+H2O=CO2+H2；

②根據信息臭雞蛋氣味氣體為硫化氫氣體，由強酸制弱酸原理，還原料硫化鋇與空氣中水、二氧化碳反應生成了碳酸鋇與硫化氫氣體；

③硫化鋇與硫酸鋅為可溶性強電解質，寫成離子形式，產物硫酸鋇與硫化鋅為沉淀，不可電離，寫出離子方程式；

（3）碘單質與淀粉混合為藍色，用硫代硫酸鈉滴定過量的I2，故終點顏色變化為淺藍色至無色；根據氧化還原反應得失電子數相等，利用關系式法解題；

（1）焰色反應不是化學變化，常用來檢驗金屬元素存在，常見金屬元素焰色：

A.鈉的焰色為黃色，故A錯誤；

B.鈣的焰色為紅色，故B錯誤；

C.鉀的焰色為紫色，故C錯誤；

D.鋇的焰色為綠色，故D正確；

答案：D；

（2）①注意焦炭過量生成CO，反應物為硫酸鋇與焦炭，產物為BaS與CO，寫出方程式BaSO4+4C=BaS+4CO↑；CO與水蒸氣反應生成CO2與H2，寫出方程式：CO+H2O=CO2+H2；

答案：BaSO4+4C=BaS+4CO↑；CO+H2O=CO2+H2；

②根據信息臭雞蛋氣味氣體為硫化氫氣體，由強酸制弱酸原理，還原料硫化鋇與空氣中水，二氧化碳反應生成了碳酸鋇與硫化氫氣體；

答案：BaCO3；

③硫化鋇與硫酸鋅為可溶性強電解質，寫成離子形式，產物硫酸鋇與硫化鋅為沉淀，不可電離，寫出離子方程式：S2-+Ba2++Zn2++SO42-=BaSO4+ZnS↓；

答案：S2-+Ba2++Zn2++SO42-=BaSO4+ZnS↓；

（3）碘單質與硫離子的反應：S2-+I2=S+2I-；碘單質與淀粉混合為藍色，用硫代硫酸鈉滴定過量的I2，故終點顏色變化為淺藍色至無色；根據氧化還原反應得失電子數相等，利用關系式法解題；根據化合價升降相等列關系式，設硫離子物質的量為nmol：

S2- ～ I2 2S2O32- ～ I2

1mol 1mol 2mol 1mol

n mol nmol 0.1V×10-3mol0.1V×10-3mol

n+0.1V×10-3mol=250.1V×10-3mol，得n=（25-V）0.1×10-3mol

則樣品中硫離子含量為：×100%= ×100%

答案：淺藍色至無色；×100%。