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    （2012?崇明县二模）硫化钠是用于皮革鞣制的重要化学试剂，可用无水芒硝（Na2SO4）与炭粉在高温下反应而制得，反应式如下：
    ①Na2SO4+4C
    高温
    Na2S+4CO↑
    ②Na2SO4+4CO
    高温
    Na2S+4CO2
    （1）现要制取Na2S 7.80g，若生产过程中无水芒硝（Na2SO4）的利用率为90%，则理论上需要无水芒硝（Na2SO4）
    15.78
    15.78
    g（精确到0.01）；
    （2）若在反应中生成的Na2S物质的量为1mol，则消耗的碳单质的物质的量n的范围是
    2mol
    2mol
    ＜n＜
    4mol
    4mol
    ；
    （3）若在上述反应中消耗的碳单质为1mol，生成Na2S的物质的量为 y mol，生成的CO和CO2的物质的量之比为x，则y与x的关系式为y=
    x+2
    4+4x
    x+2
    4+4x
    ；
    （4）Na2S放置在空气中，会缓慢氧化成Na2SO3及Na2SO4，现称取已经部分氧化的硫化钠样品39.20g溶于水中，加入足量硫酸，充分反应后，过滤得沉淀9.6g，放出H2S气体1.12L（标准状况）．请计算：39.20g样品中各成分的物质的量分别为
    2Na2S+Na2SO3+3 H2SO4→3 Na2SO4+3S↓+3H2O，Na2S+H2SO4→Na2SO4+H2S根据以上两个反应结合题中条件可求得：39.20 g样品中有n（Na2S）=0.250 mol、n（Na2SO3）=0.10 mol，再应用质量守恒得n（Na2SO4）=0.05 mol
    2Na2S+Na2SO3+3 H2SO4→3 Na2SO4+3S↓+3H2O，Na2S+H2SO4→Na2SO4+H2S根据以上两个反应结合题中条件可求得：39.20 g样品中有n（Na2S）=0.250 mol、n（Na2SO3）=0.10 mol，再应用质量守恒得n（Na2SO4）=0.05 mol
    ．
    （请写出计算过程）
    分析：（1）根据n=
    m
    M
    计算7.80gNa2S的物质的量，根据硫元素守恒计算需要无水芒硝的物质的量，再根据m=nM计算无水芒硝的质量；
    （2）若生成的气体为CO，消耗的碳的物质的量最多，若生成的气体为CO2，消耗的碳的物质的量最少；
    若产生的气体最终只有CO2，反应中C元素化合价由0价升高为+4价，根据电子转移守恒计算需要碳的物质的量；
    若生成等物质的量CO和CO2，根据电子转移守恒计算CO和CO2的物质的量，再根据碳原子守恒计算碳的物质的量；
    （3）计算CO 和 CO2各自的物质的量，再根据电子转移守恒列等式，确定x 与 y的关系；
    （4）Na2S与Na2SO3在酸性条件下发生反应：2Na2S+Na2SO3+6HCl=NaCl+3S↓+3H2O，故9.6g为硫的质量，放出H2S气体2.24L，还发生反应2HCl+Na2S=2NaCl+H2S↑，根据n=
    m
    M
    计算S的物质的量，进而计算生成S的反应中参加反应的Na2S、Na2SO3各自的物质的量，根据n=
    V
    Vm
    计算H2S的物质的量，进而计算与盐酸反应生成H2S气体需要Na2SO3的物质的量，再根据m=nM计算样品中Na2S、Na2SO3各自的质量，继而计算Na2SO4的质量，根据n=
    m
    M
    计算Na2SO4的物质的量．
    解答：解：（1）7.80gNa2S的物质的量为
    7.80g
    78g/mol
    =0.1mol，根据硫元素守恒可知，需要无水芒硝的物质的量为
    0.1mol
    90%
    =
    10
    0.9
    mol，故需要芒硝的质量为
    10
    0.9
    mol×142g/mol=15.78g，
    故答案为：15.78；
    （2）若生成的气体为CO，消耗的碳的物质的量最多，由Na2SO4+4C
     高温 
    .
     
    Na2S+4CO↑可知，生成1molNa2S需要碳的物质的量为mol×4=4mol，若生成的气体为CO2，消耗的碳的物质的量最少，根据电子转移守恒可知，生成1molNa2S需要碳的物质的量为
    1mol×[6-(-2)]
    4
    =2mol，故消耗的碳单质的物质的量 n的范围是2mol≤n≤4mol；
    故答案为：2mol；4mol；
    （3）消耗的碳单质为1mol，根据碳原子守恒，生成的 CO 和 CO2的总物质的量为1mol，生成的CO和CO2的物质的量之比为x，令CO2的物质的量为amol，则a+ax=1，故a=
    1
    1+x
    ，则CO的物质的量为
    x
    1+x
    ，反应生成 Na2S的物质的量为ymol，根据电子转移守恒有：y×[6-（-2）]=
    1
    1+x
    ×4+
    x
    1+x
    ×2，整理得y=
    x+2
    4+4x
    ，
    故答案为：
    x+2
    4+4x
    ；
    （4）9.6g为硫的物质的量为
    9.6g
    32g/mol
    =0.3mol，由方程式：2Na2S+Na2SO3+6HCl=NaCl+3S↓+3H2O可知，参加该反应的Na2S为0.3mol×
    2
    3
    =0.2mol，Na2SO3的物质的量为0.3mol×
    1
    3
    =0.1mol，2.24LH2S气体的物质的量为
    1.12L
    22.4L/mol
    =0.05mol，根据反应2HCl+Na2S=2NaCl+H2S↑可知，参加该反应的Na2S的物质的量为0.05mol，故样品中Na2SO4的质量为39.20g-0.1mol×126g/mol-（0.2mol+0.05mol）×78g/mol=7.1g，故Na2SO4的物质的量为
    7.1g
    142g/mol
    =0.05mol，
    故78.40g样品中氧化产物：Na2SO3为0.2mol，Na2SO4为0.1mol，
    答：2Na2S+Na2SO3+3 H2SO4→3 Na2SO4+3S↓+3H2O，Na2S+H2SO4→Na2SO4+H2S根据以上两个反应结合题中条件可求得：39.20 g样品中有n（Na2S）=0.250 mol、n（Na2SO3）=0.10 mol，再应用质量守恒得n（Na2SO4）=0.05 mol．
    点评：本题考查混合物的有关计算，注意利用极限法与守恒法进行的计算，是对学生综合能力的考查，难度中等．
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