Question

2．硫化钠是一种重要的化工原料．工业上用硫酸钠与碳反应得到硫化钠．反应方程式如下：
Na₂SO₄+2C$\stackrel{高温}{→}$Na₂S+CO₂↑
完成下列填空：
（1）上述反应的元素中，原子半径最小的元素的原子有3种能级不同的电子．
（2）下列可以证明二氧化碳是非极性分子的事实是c（填编号）
a．二氧化碳密度比空气大 b．二氧化碳能溶于水
c．二氧化碳在电场中通过不偏向 d．二氧化碳常温常压下为气态
（3）硫化钠在一定条件下会与硫单质反应生成多硫化钠（Na₂S_X）．在碱性溶液中，Na₂S_X与NaBrO₃反应生成Na₂SO₄与NaBr．若Na₂S_X与NaBrO₃反应的物质的量之比为3：16，则 x=5．
（4）写出硫氢化钠与少量硫酸铜溶液反应的离子方程式2HS^-+Cu²⁺=CuS↓+H₂S↑．
能否用硫酸铜溶液来鉴别硫化钠溶液和硫氢化钠溶液？请简述实验操作和现象并说明自己的观点：可以，分别向两种溶液中缓缓加入少量的硫酸铜溶液，若产生气泡的是硫氢化钠，不产生的是硫化钠．
（5）已知：
H₂S K_i1=9.1×10^-8 K_i2=1.1×10^-12 HF K_i=3.5×10^-4
H₂SO₃ K_i1=1.5×10^-2 K_i2=1.0×10^-7 HAc K_i=1.75×10^-5
（6）若用如图的装置，用硫化钠固体和下列溶液制取硫化氢气体，可选用的试剂是d．
a．硝酸 b．亚硫酸氢钠 c．氢氟酸 d．醋酸．

Answer 1

分析 （1）原子半径同周期半径依次减小，同主族原子半径依次增大，几种元素中原子半径最小的是O，根据钠原子的电子排布分析；
（2）a． 密度大小不能判断分子结构和极性；
b．极性分子也能溶于水；
c．非极性分子在电场中通过时不偏向；
d．极性分子常温常压下也可能为气态；
（3）S元素化合价由-$\frac{2}{x}$升高为+6，而NaBrO₃被还原为NaBr，Br元素化合价由+5价降低为-1价，反应中Na₂S_x与NaBrO₃的物质的量之比为3：16，根据氧化还原反应中转移电子相等进行解答；
（4）硫氢化钠与少量硫酸铜溶液反应生成硫化铜沉淀和硫化氢；硫化钠与硫酸铜生成沉淀，硫氢化钠与硫酸铜生成沉淀和气体；
（5）根据酸性强的酸能制备酸性弱的酸的原理分析，硫化氢具有强还原性能被亚硫酸和硝酸氧化．

解答 解：（1）Na₂SO₄+2C$\stackrel{高温}{→}$Na₂S+CO₂↑，上述反应的元素中，几种元素中原子半径最小的是O，钠原子的电子排布式为1s²2s²2p⁴，则O原子有3种能级不同的电子；
故答案为：3；
（2）a． 密度大小只能比较气体的轻重，不能说明二氧化碳是非极性分子，故a错误；
b．极性分子也能溶于水，如HCl属于极性分子，易溶于水，故b错误；
c．非极性分子的正负电荷中心重叠，不显电性，在电场中通过时不偏向，二氧化碳在电场中通过不偏向，则二氧化碳属于非极性分子，故c正确；
d．极性分子常温常压下也可能为气态，如氨气、HCl等极性分子在常温下也是气体，故d错误；
故答案为：c；
（3）Na₂S_x在碱性溶液中可被NaBrO₃氧化为Na₂SO₄，S元素化合价由-$\frac{2}{x}$升高为+6，而NaBrO₃被还原为NaBr，Br元素化合价由+5价降低为-1价，反应中Na₂S_x与NaBrO₃的物质的量之比为3：16，则：x×[6-（-$\frac{2}{x}$）]×3=16×[5-（-1）]，解得x=5，
故答案为：5；
（4）硫氢化钠与少量硫酸铜溶液反应生成硫化铜沉淀和硫化氢，其反应的离子方程式为：2HS^-+Cu²⁺=CuS↓+H₂S↑；硫化钠与硫酸铜生成沉淀，硫氢化钠与硫酸铜生成沉淀和气体，所以能用硫酸铜溶液来鉴别硫化钠溶液和硫氢化钠溶液；
故答案为：2HS^-+Cu²⁺=CuS↓+H₂S↑；可以，分别向两种溶液中缓缓加入少量的硫酸铜溶液，若产生气泡的是硫氢化钠，不产生的是硫化钠；
（5）电离常数越大，酸性越强，硫化氢具有强还原性能被亚硫酸和硝酸氧化，所以不能用硝酸和亚硫酸来制备氢硫酸，HF不能盛放在玻璃容器中，所以不能选用HF，则可以用醋酸制备氢硫酸；
故答案为：d．

点评 本题考查了硫元素及其化合物的性质，题目涉及的知识点较多，侧重于考查学生对基础知识的综合应用能力，注意把握电子排布规律、非极性分子、氧化还原反应原理的应用物质的检验鉴别等，题目难度中等．