Question

白色粉末A由Na₂S、Na₂SO₃、Na₂SO₄和NaCl等物质中的两种或三种混合而成，取一定量A样品，投入200 mL 2.2 mol·L^-1盐酸中，充分反应后过滤，最终得200 mL含H⁺的物质的量浓度为1.0 mol·L^-1的滤液。若将此滤液蒸干，只得到16.38 g纯净物B。（已知2S^2-++6H⁺3S↓+3H₂O）

（1）纯净物B的化学式为___________。

（2）A中是否含有NaCl___________（填写“有”或“没有”），理由是什么（通过计算回答）？

（3）若反应后还生成1.008 L（标准状况）的一种气体，且该气体不会使品红褪色，求所取的A样品中含有Na₂S的物质的量。

Answer 1

解析：A样品与盐酸反应，Na₂S、Na₂SO₃转化成NaCl，由蒸干滤液后，得到的。

（1）B是纯净物，则说明原样品A中没有Na₂SO₄，B是NaCl。

（2）200 mL 2.2 mol·L^-1的盐酸反应后剩余200 mL 1.0 mol的盐酸，可知生成NaCl的质量。

   NaCl    —    HCl

58.5 g          1 mol

m(NaCl)        0.2 L×(2.2-1.0) mol·L^-1

则m(NaCl)=14.01 g

而纯净物B是16.38 g，可知样品A中必定有NaCl，其质量为

16.38 g-14.01 g=2.34 g

（3）该气体不能使品红溶液褪色，则为H₂S。

Na₂S  +  2HCl2NaCl+H₂S↑

1 mol      2 mol              22.4 L

n(Na₂S)   n(HCl)          1.008 L

则n(Na₂S)=0.045 mol      n(HCl)=0.09 mol

实际参加反应的HCl为0.2 L×(2.2-1.0) mol·L^-1=0.24 mol

说明有一部分HCl与Na₂S、Na₂SO₃反应了。

2Na₂S+Na₂SO₃+6HCl6NaCl+3S↓+3H₂O

2 mol                  6 mol

n(Na₂S)         (0.24-0.09)mol

则n(Na₂S)=0.05 mol

可知样品A中Na₂S物质的量总共为0.045 mol+0.05 mol=0.095 mol。

答案：（1）NaCl

（2）有

参加反应的盐酸n(HCl)=2.2 mol·L^-1×0.2 L^-1.0 mol·L^-1×0.2 L=0.24 mol

根据Cl^-守恒，可得

m(NaCl)=0.24 mol×58.5 g·mo L^-1=14.04 g＜16.38 g

所以，A中有NaCl。

（3）因为，气体不使品红褪色，可知该气体为H₂S。

  Na₂S  +  2HCl2NaCl+H₂S↑

  1 mol      2 mol              22.4 L

n₁(Na₂S)   n₁(HCl)         1.008 L

n₁(Na₂S)==0.045 mol

n₁(HCl)= =0.09 mol

n₂(HCl)=0.24 mol-0.09 mol=0.15 mol

2Na₂S+Na₂SO₃+6HCl6NaCl+3S↓+3H₂O

2 mol                 6 mol

n₂(Na₂S)          0.15 mol

n₂(Na₂S)==0.05 mol

n(Na₂S)=n₁(Na₂S)+n₂(Na₂S)=0.045 mol+0.05 mol=0.095 mol

答：所取的A样品中含有Na₂S物质的量为0.095 mol。