Question

3．硫化钠（Na₂S）在工业上用途广泛．某课题组用无水Na₂SO₄制备硫化钠的流程如下：
①取一定量的无水Na₂SO₄和碳粉进行隔绝空气高温灼烧；
②将灼烧产物冷却后，加入NaOH溶液进行碱浸
③过滤，滤液经过一系列的操作步骤后得到硫化钠晶体．
（1）过滤需要用到的主要玻璃仪器是漏斗、烧杯、玻璃棒．
（2）若灼烧所得气体为等物质的量的CO和CO₂，写出灼烧时发生的化学反应方程为3Na₂SO₄+8C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Na₂S+4CO₂↑+4CO↑．
（3）上述流程中采用a浸洗更好．
a．稀NaOH溶液b．热水c．氨水d．乙醇
（4）固体产物Na₂S晶体中可能含有杂质，该课题组对固体产物的杂质成分提出以下假设：
假设一：杂质成分为NaOH；
假设二：杂质成分为Na₂SO₄；
假设三：杂质成分为NaOH和Na₂SO₄．

为验证假设三成立，课题组进行如下研究，请你完成下表中的内容：

实验步骤	预期的实验现象和结论
步骤：取一定量的固体产物于试管中，加入适量蒸馏水进行溶解，然后往试管中加入适量的 CuCl2溶液并过滤．	\
步骤2： 取1的滤液加入酚酞试液，若溶液变红，	说明有NaOH
步骤3： 取1的滤液加入BaCl2溶液，若产生白色沉淀，	说明有Na2SO4

：

Answer 1

分析 （1）根据过滤操作的原理、使用的仪器进行分析即可；
（2）根据通过信息确定反应物、生成物，然后根据“产生等物质的量的CO和CO₂”及化合价变化相等写出反应的化学方程式；
（3）硫化钠会水解，根据影响水解平衡的因素分析；
（4）由题意知，杂质成分有可能是NaOH和Na₂SO₄的混合物，验证NaOH，即验证OH^-，可以用酚酞试液，验证Na₂SO₄，即验证SO₄^2-，可用可溶性的钡盐，为防止干扰应先把S^2-除去，所以步骤1中加入适量的CuCl₂溶液，步骤2为取1的滤液加入酚酞试液，若溶液变红，则说明有NaOH，步骤3为取1的滤液加入BaCl₂溶液，若产生白色沉淀，则说明有Na₂SO₄．

解答 解：（1）过滤需要的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒；
故答案为：漏斗、烧杯、玻璃棒；
（2）一定量的无水Na₂S和碳粉进行隔绝空气高温灼烧，所得气体为等物质的量的CO和CO₂，S元素被还原得到Na₂S，反应方程式为3Na₂SO₄+8C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Na₂S+4CO₂↑+4CO↑；
故答案为：3Na₂SO₄+8C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Na₂S+4CO₂↑+4CO↑；
（3）Na₂S是强碱弱酸盐，水解后溶液显碱性，加热会促进S^2-水解，而加碱则可以抑制其水解，为不引入杂质，选择氢氧化钠；
故答案为：a；
（4）由题意知，杂质成分有可能是NaOH和Na₂SO₄的混合物，验证NaOH，即验证OH^-，可以用酚酞试液，验证Na₂SO₄，即验证SO₄^2-，可用可溶性的钡盐，为防止干扰应先把S^2-除去，所以：
步骤1：取一定量的固体产物于试管中，加入适量蒸馏水进行溶解，然后往试管中加入适量的CuCl₂溶液并过滤；
步骤2：取1的滤液加入酚酞试液，若溶液变红，则说明有NaOH；
步骤3：取1的滤液加入BaCl₂溶液，若产生白色沉淀，则说明有Na₂SO₄；
故答案为：NaOH和Na₂SO₄；．

点评 本题考查了Na₂S的制备实验，涉及对操作的分析评价、对条件的控制、实验设计等，侧重考查学生理论联系实际的能力、阅读获取信息的能力、知识迁移应用，难度中等，意在考查考生对信息的挖掘能力及实验探究能力．