Question

【题目】某校同学设计下列实验，探究CaS脱除烟气中的SO2并回收S。实验步骤如下：

步骤1.称取一定量的CaS放入三口烧瓶中并加入甲醇作溶剂(如下图所示)。

步骤2.向CaS的甲醇悬浊液中缓缓通入一定量的SO2。

步骤3.过滤，得滤液和滤渣。

步骤4.从滤液中回收甲醇(沸点为64.7 ℃)，所得残渣与步骤3的滤渣合并。

步骤5.用CS2从滤渣中萃取回收单质S。

(1) 图中用仪器X代替普通分液漏斗的突出优点是________________。

(2) 三口烧瓶中生成硫和亚硫酸钙的化学方程式为________________，三口烧瓶中最后残留固体中含一定量的CaSO4，其原因是________________。

(3) 步骤4“回收甲醇”需进行的操作方法是________________。

(4) 步骤5为使滤渣中S尽可能被萃取，可采取的操作方案是________________。

(5) 请设计从上述回收的S和得到的含Na2SO3吸收液制备Na2S2O3·5H2O的实验方案：

称取稍过量硫粉放入烧杯中，__________________________________________，用滤纸吸干。

已知：① 在液体沸腾状态下，可发生反应Na2SO3＋S＋5H2ONa2S2O3·5H2O。

②硫不溶于Na2SO3溶液，微溶于乙醇。

③为获得纯净产品，需要进行脱色处理。

④须使用的试剂：S、Na2SO3吸收液、乙醇、活性炭。

Answer 1

【答案】能使漏斗与三口烧瓶中的气压相等 2CaS＋3SO22CaSO3＋3S CaSO3被系统中O2氧化 蒸馏，收集64.7 ℃馏分 加入CS2，充分搅拌并多次萃取 加入适量乙醇充分搅拌，然后加入Na2SO3吸收液，盖上表面皿，加热至沸并保持微沸，在不断搅拌下，反应至液面只有少量硫粉时，加入活性炭并搅拌，趁热过滤，将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，用乙醇洗涤

【解析】

(1)恒压漏斗能保持压强平衡；

(2)CaS脱除烟气中的SO2并回收S，元素守恒得到生成S和CaSO3，CaSO3能被空气中氧气氧化生成CaSO4；

(3)甲醇(沸点为64.7℃)，可以控制温度用蒸馏的方法分离；

(4)硫单质易溶于CS2，萃取分液的方法分离；

(5)回收的S和得到的含Na2SO3吸收液制备Na2S2O35H2O，在液体沸腾状态下，可发生反应Na2SO3+S+5H2ONa2S2O35H2O，据此设计实验过程。

(1)根据图示可知用的仪器X为恒压漏斗代替普通分液漏斗的突出优点是：能使漏斗与三口烧瓶中的气压相等，便于液体流下；

(2)三口烧瓶中生成硫和亚硫酸钙的化学方程式为：2CaS+3SO2CaSO3+3S，三口烧瓶中最后残留固体中含一定量的CaSO4，其原因是：CaSO3被系统中O2氧化；

(3)从滤液中回收甲醇(沸点为64.7℃)，步骤4“回收甲醇”需进行的操作方法是：蒸馏，收集64.7℃馏分；

(4)步骤5为使滤渣中S尽可能被萃取，可采取的操作方案是：加入CS2，充分搅拌并多次萃取；

(5)已知：①在液体沸腾状态下，可发生反应Na2SO3+S+5H2ONa2S2O35H2O；

②硫不溶于Na2SO3溶液，微溶于乙醇。

③为获得纯净产品，需要进行脱色处理。

④须使用的试剂：S、Na2SO3吸收液、乙醇、活性炭，

因此从上述回收的S和得到的含Na2SO3吸收液制备Na2S2O35H2O的实验方案：称取稍过量硫粉放入烧杯中，加入适量乙醇充分搅拌，然后加入Na2SO3吸收液，盖上表面皿，加热至沸并保持微沸，在不断搅拌下，反应至液面只有少量硫粉时，加入活性炭并搅拌，趁热过滤，将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，用乙醇洗涤。