Question

【題目】硫化鈉是重要的化工原料，多釆用無水芒硝(Na2SO4)—炭粉還原法制備，原理為：Na2SO4+2CNa2S+2CO2↑。其主要流程如圖如下：

(1)上述流程中采用稀堿液比用熱水更好，理由是_____________________。

(2)已知I2+2S2O32-═2I-+S4O62-所制Na2S·9H2O晶體中含有Na2SO4·5H2O等雜質為測定產品成分進行下列實驗步驟如下：

a.取試樣10.00g配成500.00mL溶液

b.取所配溶液25.00mL于碘量瓶中加入過量ZnCO3懸濁液除去Na2S后過濾向濾液中滴入2～3滴淀粉溶液用0.050 00mol·L-1I2溶液滴定至終點用去5.00mL I2溶液

c.再取所配溶液25.00mL于碘量瓶中加入50.00mL 0.050 00mol·L-1I2溶液并滴入2～3滴淀粉溶液振蕩用標準Na2SO4溶液滴定多余I2用去15.00mL 0.100 0mol·L-1 Na2SO4溶液

①步驟b中用ZnCO3除去Na2S離子方程式為_________________。

②判斷步驟c中滴定終點方法為________________________。

③計算試樣中Na2S·9H2O和Na2SO4·5H2O質量分數(寫出計算過程)_________________。

Answer 1

【答案】熱水會促進Na2S水解，而稀堿液能抑制Na2S水解； ZnCO3+S2-═ZnS+CO32- 溶液由藍色變為無色，且半分鐘內不變色 試樣中Na2S9H2O的質量分數為72%，Na2S2O35H2O的質量分數為24.8%。

【解析】

(1)依據硫化鈉溶液中硫離子水解顯堿性的水解平衡影響因素分析判斷；

(2)①ZnCO3與Na2S反應生成硫化鋅和碳酸鈉；

②滴定終點為溶液由藍色變為無色，且半分鐘內不變色；

③根據I2～2Na2S2O35H2O可得n(Na2S2O35H2O)=2n(I2)，步驟b與c中樣品用來相同，則可得到步驟c中Na2S2O3消耗的碘，再根據多余的碘結合I2～Na2S9H2O可知Na2S的物質的量，再由質量分數= ×100%計算可得。

(1)上述流程中采用稀堿液比用熱水更好，硫化鈉溶液中硫離子水解顯堿性，水解過程是吸熱反應，加熱促進水解進行，稀堿溶液能起到抑制水解的作用。所以答案為：熱水會促進Na2S水解，而稀堿液能抑制Na2S水解；

(2)①ZnCO3除去Na2S的離子方程式為：ZnCO3+S2-═ZnS+CO32-；

②I2遇淀粉溶液會變為藍色，當I2不斷被Na2S2O3消耗，溶液的藍色會逐漸變淺，當I2被恰好消耗完全時，溶液的顏色由藍色變為無色，所以滴定終點現象為：溶液由藍色變為無色，且半分鐘內不變色；

③步驟b中消耗的I2有：

n(I2)=0.050 00 mol/L×5.00 mL×10-3 L/mL=2.500×10-4 mol，

n(Na2S2O35H2O)=2n(I2)=5.000×10-4 mol

w(Na2S2O35H2O)=[(5×104mol×248g/mol)÷0.5g]×100%=24.8%；

步驟c中，加入的I2有：

n(I2)=0.05000mol/L×50.00mL×10-3L/mL=2.500×10-4mol由步驟b可知25mL溶液中Na2S2O3消耗的I2有：2.500×10-4 mol，滴入的標準Na2S2O3溶液消耗多余的I2有：15.00 mL×10-3 L/mL×0.100 0 mol/L=7.500×10-4 mol。溶液中Na2S有：

n(Na2S2O39H2O)=n(Na2S)=(2.500×10-3-2.500×10-4-7.500×10-4)mol=1.500×10-3 mol，w(Na2S9H2O)=×100%=72.0%。