题目内容

硫化钠是一种用途广泛的化工原料，制备硫化钠的反应原理可用反应式：Na₂SO₄(s)+4H₂(g)Na₂S(s)+4H₂O(g)表示，已知该可逆反应在1100 ℃时达到平衡，并保持反应器内恒温恒容。试回答下列问题。

(1)此可逆反应的平衡常数表达式可表示为_______，温度升高后，K值会增大，意味着该反应的正方向为_______(填“吸热”或“放热”)反应。

(2)下列各种情况下，平衡将发生何种变化？(填“正向”“逆向”或“不”)

①加入少量Na₂SO₄·10H₂O晶体，平衡_______移动；

②加入少量灼热的焦炭，平衡_______移动。

(3)若将温度降低100 ℃，则在降温过程中对恒容反应器内气体总压强〔∑p(g)〕、氢气物质的量〔n(H₂)〕、恒容反应器内气体的平均摩尔质量〔(g·mol^-1)〕、气体的总质量〔∑m(g)〕的变化，描述正确的图象是_______。

解析：本题从温度、浓度等条件出发，结合图象分析，考查学生对平衡移动原理的理解和应用能力。

(1)根据信息，固体物质的物质的量浓度被视为常数，不列入平衡常数表达式。又根据平衡常数表达式，温度升高，K值增大，说明平衡正向移动，则正向为吸热反应。

(2)①加入 Na₂SO₄·10H₂O晶体，即相当于加入Na₂SO₄固体和水蒸气(容器内高温使水汽化)，其中水的量大于Na₂SO₄的量，故平衡逆向移动；?②加入灼热的焦炭会发生反应：C(s)+H₂O(g)====CO(g)+H₂(g)，从而使c〔H₂O(g)〕下降，c(H₂)上升，则平衡正向移动。

(3)降温使该可逆反应逆向移动，虽然气体物质的量不发生变化，但根据理想气态方程(pV=nRT)，一定量的气体，若体积不变，则其压强与热力学温度成正比。温度降低，气体总压强应随之降低。降温后，由于平衡向放热反应方向移动，故n(H₂)增大，n(H₂O)减少；w(H₂)上升，w(H₂O)下降。而M(H₂)＜M(H₂O)，故气体的平均摩尔质量降低，气体总质量降低。选A、B。

答案：(1)K= 吸热

(2)①逆向 ②正向 (3)AB

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[设计实验方案，验证假设]
（3）请写出实验步骤以及预期现象和结论．限选实验试剂：1mol/L的CuSO₄溶液、1mol/L NaOH溶液、淀粉-KI溶液、紫色石蕊试液、酚酞试液．

实验步骤	预期现象和结论
步骤1：取少许反应后溶液于试管中，滴加 1mol/L的CuSO₄溶液 1mol/L的CuSO₄溶液删除此空删除此空	若溶液中出现黑色沉淀溶液中出现黑色沉淀，则假设 1 1 成立．
步骤：2：另取少许反应后溶液于试管中，滴加 1-2滴淀粉KI溶液 1-2滴淀粉KI溶液	若溶液变蓝溶液变蓝，则假设 2 2 成立．若步骤1中没有出现黑色沉淀，步骤2中溶液不变蓝色步骤1中没有出现黑色沉淀，步骤2中溶液不变蓝色，则假设3成立．

[思考与交流]
（4）实验时某同学发现所用硫化钠溶液呈黄色，联想到工业盐酸呈黄色的原因，该同学认为所用硫化钠溶液中混有少量FeCl₃．你是否同意该同学的观点

不同意

（填“同意”或“不同意”），请简述理由：

硫化钠具有强还原性，氯化铁具有强氧化性，二者发生氧化还原反应不能共存

．

在元素周期表中，锌（₃₀Zn）、镉（₄₈Cd）、汞（₈₀Hg）同属于锌族，锌和汞在自然界中常共生，镉的金属活动性介于锌和汞之间．湿法炼锌过程中产生的铜镉渣中含有Cu、Cd、Zn等多种金属，可用于生产金属镉．镉的主要用途可以用作镍-镉电池，以及用于颜料生产，镉化合物还在PVC稳定剂、发光材料、半导体材料、杀菌剂等方面有广泛的应用．镉的生产流程如图所示：

请回答下列问题：
（1）镉元素位于周期表中第

；
（4）步骤④用“溶液2”作电解液，镉在

极析出，该电极材料是

；
（5）“电解废液”中含有镉，不能直接作为污水排放．目前含镉的废水处理的方式有两种，一种是在含镉污水中加入硫化钠，沉淀镉离子，另一种是加入聚合硫酸铁和聚合氯化铝，沉淀镉离子．写出硫化钠沉淀镉离子的离子方程式

．

（14分）某研究性学习小组在网上收集到如下信息：硫化钠，俗称臭碱，是一种强还原剂，在工业上用途广泛。他们对硫化钠与次氯酸钠的反应进行探究。

【实验】

在次氯酸钠溶液中加入硫化钠溶液，发现溶液始终澄清。

（1）下列有关硫化钠的说法正确的是。

a. 硫化钠溶液不宜久置，应现用现配

b. 硫化钠溶液中通入SO₂有淡黄色浑浊，可证明SO₂有氧化性

c. 硫化钠在空气中潮解并不断放出H₂S气体，说明酸性：H₂CO₃>H₂S

d. 配制硫化钠溶液时加入少量氢氧化钾

e. 向硫化钠溶液中滴加稀硝酸有臭鸡蛋气味的气体生成

【提出假设】

（2）反应后的溶液中肯定存在Cl^－、SO₄²^－和OH^－，为探究溶液中可能还存在的其他阴离子（不考虑离子水解及空气中CO₂的影响），该学习小组提出如下假设：

假设1：只还存在S²^－

假设2：只还存在ClO^－

假设3：

【设计实验方案，验证假设】

（3）请写出实验步骤以及预期现象和结论。

限选实验试剂：1 mol• L^－¹的CuSO₄溶液、1 mol• L^－¹NaOH溶液、淀粉－KI溶液、紫色石蕊试液、酚酞试液。

实验步骤

预期现象和结论

步骤1：取少许反应后溶液于试管中，滴加

若，则假设成立。

步骤:2：另取少许反应后溶液于试管中，滴加

若，则假设成立。

若

，

则假设3成立。

【思考与交流】

（4）实验时某同学发现所用硫化钠溶液呈黄色，联想到工业盐酸呈黄色的原因，该同学认为所用硫化钠溶液中混有少量FeCl₃。你是否同意该同学的的观点（填“同意”或“不同意”），请简述理由：。

L NaOH溶液、淀粉-KI溶液、紫色石蕊试液、酚酞试液．
实验步骤预期现象和结论
步骤1：取少许反应后溶液于试管中，滴加
若，则假设成立．
步骤：2：另取少许反应后溶液于试管中，滴加若，则假设成立．
若
，
则假设3成立．
[思考与交流]
（4）实验时某同学发现所用硫化钠溶液呈黄色，联想到工业盐酸呈黄色的原因，该同学认为所用硫化钠溶液中混有少量FeCl₃．你是否同意该同学的观点（填“同意”或“不同意”），请简述理由：__．

实验步骤	预期现象和结论
步骤1：取少许反应后溶液于试管中，滴加______ ______	若______，则假设______成立．
步骤：2：另取少许反应后溶液于试管中，滴加______	若______，则假设______成立．若 ______，则假设3成立．

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