Question

黄铁矿（FeS2）燃烧产生的SO2通过下列工艺过程既能制得H2SO4，又能制得H2．（1）该过程中能循环利用的物

黄铁矿（FeS2）燃烧产生的SO2通过下列工艺过程既能制得H2SO4，又能制得H2．（1）该过程中能循环利用的物质为______．（2）在该过程中，使用膜反应器及时分离出HI分解产生的H2，目的是______（用平衡移动的原理解释）．（3）某研究性学习小组欲探究SO2能否与BaCl2溶液反应生成BaSO3沉淀，进行如下实验．已知浓硫酸的沸点为338℃，加热时酒灯火焰的温度为400℃～500℃．①甲同学用装置Ⅰ进行实验，发现BaCl2溶液中出现白色沉淀，且白色沉淀不溶于盐酸，请解释生成该白色沉淀的可能原因______（用离子方程式表示）．②乙同学认为甲同学的装置不完善，设计了改进装置Ⅱ进行实验（夹持装置和A中加热装置已略，气密性已检查）．a、打开弹簧夹通入N2，一段时间后关闭弹簧夹；b、滴加一定量浓硫酸，加热A，一段时间后C中未见沉淀生成．操作a的目的是______，装置B中的剂是______．③丙同学取乙实验后的C中溶液少许，滴加一种无色溶液，产生不溶于盐酸的白色沉淀，丙同学滴加的试剂可能是______（填字母编号）．a、NaOH溶液 b、H2O2溶液 c、新制氯水 d、酸性KmnO4溶液④装置D中与导管连接的是硬质玻璃管，则装置D的作用是______．

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Answer 1

（1）由工艺流程可知能循环利用的物质为I₂；
故答案为：I₂；
（2）及时分离出HI分解产生的H₂，降低了生成物的浓度，使HI的分解平衡向正反应方向移动，提高了I₂和H₂的产率；
故答案为：使平衡向正反应方向移动，提高产物的产率；
（3）①本小题首先抓住已知信息“浓硫酸的沸点为338℃，加热时酒精灯火焰的温度为400℃～500℃”，说明浓硫酸在温度较高时也能挥发出H₂SO₄蒸气，由于BaSO₃能够溶于盐酸，根据元素守恒可知该沉淀只能是BaSO₄，有可能一是挥发出的H₂SO₄提供的SO₄^2-与Ba²⁺反应生成BaSO₄：SO₄^2-+Ba²⁺═BaSO₄↓，也有可能是溶液中溶解的氧气与SO₂作用产生了硫酸，进而得到BaSO₄：2Ba²⁺+2SO₂+O₂+2H₂O═2BaSO₄↓+4H⁺；
故答案为：SO₄^2-+Ba²⁺═BaSO₄↓或2Ba²⁺+2SO₂+O₂+2H₂O═2BaSO₄↓+4H⁺；
②操作a通入N₂目的是排出装置中的O₂，C中未见沉淀生成，说明B中的试剂能吸收挥发出的H₂SO₄且不产生新的杂质，还不能与SO₂反应，故该试剂应是饱和NaHSO₃溶液，
故答案为：排出装置中的O₂；饱和NaHSO₃溶液；
③乙实验后的C中的溶液会溶有SO₂，题中不溶于盐酸的白色沉淀应是BaSO₄，滴加一种无色溶液，只能是H₂O₂溶液，新制氯水是黄绿色，酸性KmnO₄溶液是紫色；
故选：b；
④装置D的作用是既能吸收未反应的SO₂防止大气污染，又能防止NaOH溶液倒吸入装置C中影响实验结果；
故答案为：吸收尾气并防倒吸；