题目内容

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，反应方程式如下：
Na₂SO₄+4C $数学公式$ Na₂S+4CO↑　　　　　　 Na₂SO₄+4CO $数学公式$ Na₂S+4CO₂．
（1）现要制取Na₂S 11.70g，若生成过程中无水芒硝的利用率为90%，则理论上需要无水芒硝g（精确到0.01）．
（2）若在反应过程中生成的Na₂S 物质的量为3mol，则消耗的碳单质的物质的量 n的范围是mol≤n≤mol．若产生的气体最终只有CO₂，则消耗的碳的物质的量为mol；若生成等物质的量CO和CO₂，则消耗的碳的物质的量为mol．
（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 ymol，生成的 CO 和 CO₂的物质的量之比为 x，则x 与 y的关系为 y=．
（4）Na₂S放置在空气中，会被缓慢氧化成Na₂SO₄ 及 Na₂SO₃，现称取已经部分氧化的硫化钠样品78.40g 溶于水中，加入足量盐酸，充分反应后过滤得沉淀19.20g，放出H₂S气体2.24L　（标准状况）．请计算：78.40g样品中各氧化产物的物质的量（写出必要的计算过程）．

解：（1）11.70gNa₂S的物质的量为 $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ mol，根据硫元素守恒可知，需要无水芒硝的物质的量为 $\text{[math]}$ ，故需要芒硝的质量为 $\text{[math]}$ ×142g/mol=23.67g，
故答案为：23.67；
（2）若生成的气体为CO，消耗的碳的物质的量最多，由Na₂SO₄+4C $\text{[math]}$ Na₂S+4CO↑可知，生成3molNa₂S需要碳的物质的量为3mol×4=12mol，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3molNa₂S需要碳的物质的量为 $\text{[math]}$ =6mol，故消耗的碳单质的物质的量 n的范围是6mol≤n≤12mol；
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，根据电子转移守恒可知，生成3molNa₂S需要碳的物质的量为 $\text{[math]}$ =6mol；
若生成等物质的量CO和CO₂，令各自物质的量为ymol，根据电子注意守恒，则2y+4y=3×[6-（-2）]，解得y=4，根据碳原子守恒可知，需要碳的物质的量为4mol+4mol=8mol，
故答案为：6；12；6；8；
（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= $\text{[math]}$ ，则CO的物质的量为 $\text{[math]}$ ，反应生成 Na₂S的物质的量为ymol，根据电子转移守恒有：y×[6-（-2）]= $\text{[math]}$ ×4+ $\text{[math]}$ ×2，整理得y= $\text{[math]}$ ，
故答案为： $\text{[math]}$ ；
（4）19.2g为硫的物质的量为 $\text{[math]}$ =0.6mol，由方程式：2Na₂S+Na₂SO₃+6HCl=NaCl+3S↓+3H₂O可知，参加该反应
的Na₂S为0.6mol× $\text{[math]}$ =0.4mol，Na₂SO₃的物质的量为0.6mol× $\text{[math]}$ =0.2mol，
2.24LH₂S气体的物质的量为 $\text{[math]}$ =0.1mol，根据反应2HCl+Na₂S=2NaCl+H₂S↑可知，参加该反应的Na₂S的物质的量为0.1mol，故样品中Na₂SO₄的质量为78.40g-0.2mol×126g/mol-（0.4mol+0.1mol）×78g/mol=14.2g，故Na₂SO₄的物质的量为 $\text{[math]}$ =0.1mol，
故78.40g样品中氧化产物：Na₂SO₃为0.2mol，Na₂SO₄为0.1mol，
答：78.40g样品中氧化产物：Na₂SO₃为0.2mol，Na₂SO₄为0.1mol．
分析：（1）根据n= $\text{[math]}$ 计算11.70gNa₂S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19.2g为硫的质量，放出H₂S气体2.24L，还发生反应2HCl+Na₂S=2NaCl+H₂S↑，根据n= $\text{[math]}$ 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= $\text{[math]}$ 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= $\text{[math]}$ 计算Na₂SO₄的物质的量．
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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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

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

＜n＜

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=

；
（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

．
（请写出计算过程）

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，反应方程式如下：
Na₂SO₄+4C

高温

Na₂S+4CO↑ Na₂SO₄+4CO

高温

Na₂S+4CO₂．
（1）现要制取Na₂S 11.70g，若生成过程中无水芒硝的利用率为90%，则理论上需要无水芒硝

g（精确到0.01）．
（2）若在反应过程中生成的Na₂S 物质的量为3mol，则消耗的碳单质的物质的量 n的范围是

mol≤n≤

mol．若产生的气体最终只有CO₂，则消耗的碳的物质的量为

mol；若生成等物质的量CO和CO₂，则消耗的碳的物质的量为

mol．
（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 ymol，生成的 CO 和 CO₂的物质的量之比为 x，则x 与 y的关系为 y=

．
（4）Na₂S放置在空气中，会被缓慢氧化成Na₂SO₄ 及 Na₂SO₃，现称取已经部分氧化的硫化钠样品78.40g 溶于水中，加入足量盐酸，充分反应后过滤得沉淀19.20g，放出H₂S气体2.24L （标准状况）．请计算：78.40g样品中各氧化产物的物质的量（写出必要的计算过程）．

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：

① Na₂SO₄ + 4C →^{高温} Na₂S + 4CO

② Na₂SO₄ + 4 CO→^{高温} Na₂S + 4CO₂

(1)现要制取Na₂S 7.8克，需要无水芒硝（Na₂SO₄） g；

(2)若在反应中生成的Na₂S物质的量为1 mol，则消耗的碳单质的物质的量范围n的范围是 < n < ；

(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= ；

(4)Na₂S放置在空气中，会缓慢氧化成Na₂SO₃及Na₂SO₄，现称取已经被部分氧化的硫化钠39.2 g溶于水中，加入足量盐酸，充分反应后，过滤得沉淀9.6g，放出H₂S气体1.12L(标准状况)，求：39.2g被部分氧化的硫化钠中Na₂S的物质的量为 mol；Na₂SO₃的物质的量为 mol；Na₂SO₄的物质的量为 mol。

(共16分)　　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：
　　① Na₂SO₄4CNa₂S4CO↑
　　② Na₂SO₄4CONa₂S4CO₂
（1）、现要制取Na₂S 7.80 g，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）　　　　　g（精确到0.01）；
（2）、若在反应中生成的Na₂S物质的量为1 mol，则消耗的碳单质的物质的量n的范围是
　　　　　  ＜n＜　　　　　  ；
（3）、若在上述反应中消耗的碳单质为1 mol，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 　　  　　　；
（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39.20 g溶于水中，加入足量硫酸，充分反应后，过滤得沉淀9.6 g，放出H₂S气体1.12 L（标准状况）。请计算：39.20 g样品中各成分的物质的量分别为　　　      　。
　　（请写出计算过程）

（本题共10分）
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：Na₂SO₄+ 4CNa₂S+4CO↑   ② Na₂SO₄+4CONa₂S+4CO₂
（1）现要制取Na₂S 7.80 g，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）            g（精确到0.01）；
（2）若在反应中生成的Na₂S物质的量为1 mol，则消耗的碳单质的物质的量n的范围是
           ≤ n ≤           ；
（3）若在上述反应中消耗的碳单质为1 mol，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=           ；
（4）Na₂S放置在空气中，会被缓慢氧化成Na₂SO₃及Na₂SO₄，现称取已经部分氧化的硫化钠样品39.20 g溶于水中，加入足量盐酸，充分反应后过滤得沉淀9.6 g，放出H₂S气体1.12 L（标准状况）。请计算：39.20 g样品中各氧化产物的物质的量（不考虑气体在水中的溶解）。

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