硫化钠主要用于皮革.毛纺.高档纸张.染料等行业．生产硫化钠大多采用无水芒硝(Na2SO4)-----炭粉还原法.其流程示意图1如下:(1)若煅烧所得气体为等物质的量的CO和CO2.写出煅烧时发生的总的化学反应方程式为3Na2SO4+8C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3Na2S+4CO2↑+4CO↑(2)上述流程中采用稀碱液比用� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

14．硫化钠主要用于皮革、毛纺、高档纸张、染料等行业．生产硫化钠大多采用
无水芒硝（Na₂SO₄）-----炭粉还原法，其流程示意图1如下：

（1）若煅烧所得气体为等物质的量的CO和CO₂，写出煅烧时发生的总的化学反应方程式为3Na₂SO₄+8C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3Na₂S+4CO₂↑+4CO↑
（2）上述流程中采用稀碱液比用热水更好，理由是热水会促进Na₂S水解，而稀碱液能抑制Na₂S水解．
（3）常温下，取硫化钠晶体（含少量NaOH）加入到硫酸铜溶液中，充分搅拌．若反应后测得溶液的pH=4，则此时溶液中c（ S^2-）=4.0×10^-36mol•L^-1．
（已知：常温时CuS、Cu（OH）₂的Ksp分别为8.8×10^-36、2.2×10^-20）
（4）①皮革工业废水中的汞常用硫化钠除去，汞的去除率与溶液的pH和x（x代表硫化钠
的实际用量与理论用量的比值）有关（如图2所示）．为使除汞效果最佳，应控制的条
件是：x=12，pH控制在9.0～10.0之间范围．
②某毛纺厂废水中含0.001mol•L^-1的硫化钠，与纸张漂白后的废水（含0.002mol•L^-1
NaClO）按1：2的体积比混合，能同时较好处理两种废水，处理后的废水中所含的主要阴离
子有SO₄^2-、Cl^-．

分析根据图1可知，制备硫化钠晶体的流程为：无水芒硝（Na₂SO₄）与碳在高温煅烧反应：3Na₂SO₄+8C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3Na₂S+4CO₂↑+4CO↑，由于硫离子水解，则用稀碱溶液浸泡抑制硫离子水解，通过精制获得硫化钠晶体，
（1）Na₂SO₄与碳在高温煅烧，再碱浸、精制得到Na₂S，说明反应有Na₂S生成，且产生等物质的量的CO和CO₂，配平书写方程式；
（2）硫化钠溶液中硫离子水解显碱性，根据水解平衡影响因素分析判断；
（3）溶液中c（OH^-）=10^-10mol/L，代入Ksp[Cu（OH）₂]计算溶液中c（Cu²⁺），再将c（Cu²⁺）代入Ksp（CuS）计算溶液中c（ S^2-）；
（4）①硫化钠的实际用量与理论用量的比值越小，消耗硫化钠少，且汞去除率最高，据此结合图象判断；
②次氯酸钠和硫化钠发生氧化还原反应，次氯酸根被还原为Cl^-，根据电子转移守恒计算S元素在氧化产物中的化合价，确定氧化产物；

解答解：根据图1可知，制备硫化钠晶体的流程为：无水芒硝（Na₂SO₄）与碳在高温煅烧反应：3Na₂SO₄+8C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3Na₂S+4CO₂↑+4CO↑，由于硫离子水解，则用稀碱溶液浸泡抑制硫离子水解，通过精制获得硫化钠晶体，
（1）Na₂SO₄与碳在高温煅烧，再碱浸、精制得到Na₂S，说明反应有Na₂S生成，且产生等物质的量的CO和CO₂，配平后的化学方程式为：3Na₂SO₄+8C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3Na₂S+4CO₂↑+4CO↑，
故答案为：3Na₂SO₄+8C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3Na₂S+4CO₂↑+4CO↑；
（2）硫化钠溶液中硫离子水解显碱性，水解过程是吸热反应，加热促进水解进行，稀碱溶液能起到抑制水解的作用，上述流程中采用稀碱液比用热水更好，
故答案为：热水会促进Na₂S水解，而稀碱液能抑制Na₂S水解；
（3）反应后测得溶液的pH=4，则溶液中c（OH^-）=10^-10mol/L，根据Ksp=c（Cu²⁺）×c²（OH^-）=2.2×10^-20，可得c（Cu²⁺）=$\frac{2.2×1{0}^{-20}}{（1{0}^{-10}）^{2}}$mol/L=2.2mol/L，由Ksp=c（Cu²⁺）c（S^2-）=8.8×10^-36，可得此时溶液中c（ S^2-）=$\frac{8.8×1{0}^{-36}}{2.2}$mol/L=4.0×10^-36mol/L，
故答案为：4.0×10^-36；
（4）①由图可知，x=12～16，pH介于9～10之间时汞的去除率最大，接近100%，硫化钠的实际用量与理论用量的比值越小，消耗硫化钠少，故选择x=12、pH介于9～10之间
故答案为：12； 9.0～10.0之间；
②次氯酸钠和硫化钠发生氧化还原反应，次氯酸根被还原为Cl^-，设S元素在氧化产物中化合价为a，根据电子转移守恒，则0.001mol/L×1L×[a-（-2）]=0.002mol•L^-1×2L，解得a=6，故氧化得到SO₄^2-，处理后的废水中所含的主要阴离子有SO₄^2-、Cl^-，
故答案为：SO₄^2-、Cl^-．

点评本题是实验制备方案、溶度积有关计算、沉淀转化、氧化还原反应计算、离子方程式书写等，实验拼合型题目，是对基础知识的综合应用，题目难度中等．

练习册系列答案

相关题目

	A．	将SO₂通入Ba（NO₃）₂溶液中能生成BaSO₄沉淀
	B．	在Si0₂+3C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$SiC+2C0的反应中，Si0₂是氧化剂
	C．	生铁在潮湿的空气中主要发生析氢腐蚀
	D．	某钾盐溶于盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体，说明该钾盐是K₂CO₃

5．日常生活中的许多现象与化学反应有关，下列现象与氧化还原反应无关的是（　　）

	A．	铜片上出现铜绿[Cu₂（OH）₂CO₃]		B．	铁制菜刀生锈
	C．	铝锅表面生成致密的氧化膜		D．	用醋清理水垢

2．A、B、C、D、E为短周期元素，原子序数依次增大．其中A与E同主族，B的最外层电子数是次外层电子数的2倍，C的最高价氧化物对应的水化物与其氢化物反应生成一种盐X．A、B、D、E可组成化合物A₂D₂、B₂A₂、E₂D₂，它们都含有非极性共价键．
（1）C元素在周期表中的位置是第二周期VA族，写出B的最高价氧化物的电子式

．
（2）X的水溶液显酸（填“酸”、“碱”或“中”）性，理由是（用离子方程式表示）NH₄⁺+H₂O?H⁺+NH₃•H₂O，溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为c（NO₃^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．
（3）A、B、D、E四种元素组成的化合物中原子个数最少的化合物的化学式为HCOONa．

9．黄铁矿（主要成分为FeS₂）是我国大多数硫酸厂制取硫酸的主要原料．某化学学习小组对某黄铁矿石进行如下实验探究．
[实验一]测定硫元素的含量
Ⅰ、将m₁ g该黄铁矿样品放入如图所示装置（夹持和加热装置省略）的石英管中，从a处不断地缓缓通入空气，高温灼烧石英管中的黄铁矿样品至反应完全．石英管中发生反应的化学方程式为：4FeS₂+11O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe₂O₃+8SO₂
Ⅱ、反应结束后，将乙瓶中的溶液进行如下处理：

[实验二]测定铁元素的含量．
Ⅲ、测定铁元素含量的实验步骤如图所示．

①用足量稀硫酸溶解石英管中的固体残渣②加还原剂使溶液中的Fe³⁺完全转化为Fe²⁺后，过滤、洗涤③将滤液稀释至250mL④取稀释液25.00mL，用浓度 0.100ml/L的酸性KMnO₄溶液滴定
问题讨论：
（1）Ⅰ中，甲瓶内所盛试剂是溶液．乙瓶内发生反应的离子方程式为SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O、2SO₃^2-+O₂=2SO₄^2-．
（2）Ⅱ中，乙瓶加入H₂O₂溶液时反应的离子方程式为SO₃^2-+H₂O₂═SO₄^2-+H₂O．
（3）该黄铁矿中硫元素的质量分数为$\frac{32m{\;}_{2}}{233m{\;}_{1}}$×100%．
（4）Ⅲ的步骤③中，需要用到的仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还有250mL容量瓶．
（5）Ⅲ的步骤④中，表示滴定已达终点的现象是最后一滴高锰酸钾溶液滴入时，溶液颜色突变为紫色，且在30s内不变色
（6）Ⅲ的步骤④进行了三次平行实验，测得消耗KMnO₄溶液体积分别为24.98mL、24.80mL、25.02mL（KMnO₄被还原为Mn²⁺）．根据上述数据，可计算出该黄铁矿样品铁元素的质量分数为$\frac{7}{m{\;}_{1}}$．

19．

化学在资源利用、环境保护等与社会可持续发展密切相关的领域发挥着积极作用．
（1）A、B、C三个城市全年雨水的月平均pH变化如图所示．
受酸雨危害最严重的是C城市，控制燃煤产生的SO₂排放，能减少硫酸型酸雨的形成，减少燃煤过程产生该气体的措施有燃煤脱硫
（列举一条）．燃煤产生的CO₂用NH₃处理可生产多种化工产品，如用液氨与CO₂反应可制备尿素[CO（NH₂）₂]．又如用氨水吸收CO₂
可制得碳铵（NH₄HCO₃），写出该反应的离子方程式NH₃•H₂O+CO₂=NH₄⁺+HCO₃^-或NH₃+H₂O+CO₂=NH₄⁺+HCO₃^-．
（2）汽车尾气中含有NO₂、NO、CO等有害气体．写出由NO₂形成硝酸型酸雨的化学方程式：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；汽车安装尾气热催化净化装置可将NO、CO转化为无害气体，写出该反应的化学方程式：2NO+2CO$\frac{\underline{催化剂}}{△}$N₂+2CO₂．
（3）高档外墙的复合保温材料采用铝合金锁边．有关铝合金的性质正确的是b（填字母）．
a．强度小 b．耐腐蚀 c．密度大
（4）氮化硅是一种新型高温材料，可用于制造汽车发动机．请写出高纯硅和氮气在高温（1300℃）时反应制备氮化硅的化学方程式：2N₂+3Si$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si₃N₄．

6．利用化合价和物质类别推测物质的性质是化学研究的重要手段．
（1）从化合价的角度可以预测物质的性质．
①SO₂中S元素处于中间价态，既有氧化性又有还原性；
②将SO₂通入酸性KMnO₄溶液中，溶液由紫红色褪至无色，SO₂表现出B性质．
A．氧化性 B．还原性 C．既有氧化性又有还原性
（2）从物质分类的角度可以推测物质的性质．
①已知蛇纹石由MgO、Al₂O₃、SiO₂、Fe₂O₃组成．其中SiO₂属于酸性（填“酸性”、“碱性”或“两性”，下同）氧化物，Al₂O₃属于两性氧化物．
②现取一份蛇纹石试样进行实验：
Ⅰ．先将其溶于过量的盐酸中，过滤，滤渣的主要成分是SiO₂；
Ⅱ．再向滤液中加入NaOH溶液至过量，过滤，滤渣中的主要成分是Fe（OH）₃和Mg（OH）₂．

3．原子总数相同、电子总数或价电子总数相同的互为等电子体，等电子体具有结构相似的特征，下列各对粒子中，空间结构相似的是（　　）
①CS₂与NO₂
②CO₂与N₂O
③SO₂与O₃
④PCl₃与BF₃．

4．X、Y、Z、W分别为短周期主族元素，原子序数依次增加，Y、Z为同周期相邻的元素，且四种元素分布在所有短周期中．四种元素原子最外层电子数之和为16，且W为金属元素．下列有关叙述正确的是（　　）

	A．	常见单质的沸点：X＜Y＜W		B．	简单氢化物的热稳定性：Y＞Z
	C．	简单离子的半径：W＞Y＞Z		D．	四种元素只能形成两种离子化合物

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