Question

硫化钠是由无水硫酸钠与炭粉在高温下反应制得。反应的化学方程式如下：

①  Na₂SO₄+ 4C→ Na₂S+ 4CO↑       ②  Na₂SO₄+ 4CO→ Na₂S+ 4CO₂↑

（1）要制取Na₂S 15.6 g，需原料芒硝（Na₂SO₄·10H₂O）_____________mol。

（2）制得的Na₂S固体中含少量Na₂SO₄、碳粉等杂质。称取该固体0.200 g，加适量水溶解后加入25.0 mL 0.100 mol/L的I₂标准液，待反应完全后用0.100 mol/L Na₂S₂O₃溶液滴定，消耗Na₂S₂O₃溶液16.0 mL（已知：滴定时 Na₂S₂O₃转化为Na₂S₄O₆），则该Na₂S的纯度为__________。

（3）① 若在反应过程中，产生CO和CO₂混合气体的体积为44.8L（标准状况），生成Na₂S的物质的量（n mol）的范围是__________< n < ___________；

② 若在上述过程中生成Na₂S的质量为62.4 g，则混合气体中CO和CO₂的体积比是多少？

（4）硫化钠晶体（Na₂S·9H₂O）放置在空气中，会缓慢氧化成Na₂SO₃·7H₂O和Na₂SO₄·10H₂O。现称取在空气中已部分氧化的硫化钠晶体25.76 g溶于水，加入足量用盐酸酸化的BaCl₂溶液，过滤得沉淀5.62 g，放出H₂S气体1.12 L（标准状况），求原硫化钠晶体的质量。

 

Answer 1

【答案】

（1）0.2（2分）

（2）66.3%（2分）

（3）①0.5  1.0（2分）  ②  2:3（3分）

（4）24g（5分，列式3分，计算过程及结果2分）

【解析】

试题分析：（1）要制取Na₂S 15.6 g，需原料芒硝。根据硫原子守恒可知，，解得（Na₂SO₄·10H₂O）0.2mol。

（2）根据两步转化关系通过计算求得Na₂S的纯度为 66.3%。

（3）①由反应①和②可得反应③：Na₂SO₄+ 2CNa₂S + 2CO₂↑根据反应①和反应③，由极值法得：消耗的碳单质的物质的量范围n的范围是：0.5 mol ~ 1 mol。②若在上述过程中生成Na₂S的质量为62.4 g，即为0.8mol。设混合气体中CO和CO₂的物质的量分别是x,a。则有

①：      Na₂SO₄+   4C  Na₂S +   4CO

                    x mol     x/4 mol   x mol

根据反应③：       Na₂SO₄+   2C   Na₂S  +  2CO₂

                            a mol      a/2 mol     a mol

根据题意得：   a mol + x mol =2 mol

a/2mol + x/4  mol = 0.8 mol,解得：a=1.2,x-0.8,则CO和CO₂的体积比为3：2。

（4）5.62 g沉淀是硫酸钡和硫， 1.12 LH₂S气体物质的量是0.05mol。设硫的物质的量为amol，硫酸钠的物质的量为bmol，则根据下列两个方程式可建立关系式：

2Na₂S+ Na₂SO₃+6 HCl=6NaCl+ 3S↓+3H₂O

2a/3   a/3               a

Na₂S+ 2HCl= NaCl+H₂S

0.05mol         0.05mol 

233b+32a=5.62;再根据质量守恒：25.76 = a/3（126*2）+322b+(0.05+2a/3)*78,再根据硫原子守恒，求出原硫化钠晶体的质量24g。

考点：本题考查根据化学方程式进行计算。