Question

【題目】硫化鈉是重要的化工原料，大多采用無水芒硝(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－。所制得的Na2S·9H2O晶體中含有Na2S2O3·5H2O等雜質。為測定產品的成分，進行下列實驗，步驟如下：

a. 取試樣10.00 g配成500.00 mL溶液。

b. 取所配溶液25.00 mL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 00 mol·L－1 I2溶液滴定至終點，用去5.00 mL I2溶液。

c. 再取所配溶液25.00 mL于碘量瓶中，加入50.00 mL 0.050 00 mol·L－1的I2溶液，并滴入2～3滴淀粉溶液，振蕩。用標準Na2S2O3溶液滴定多余的I2，用去15.00 mL 0.100 0 mol·L－1 Na2S2O3溶液。

①步驟b中用ZnCO3除去Na2S的離子方程式為____________。

②判斷步驟c中滴定終點的方法為______________。

③計算試樣中Na2S·9H2O和Na2S2O3·5H2O的質量分數，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＋CO 溶液由藍色變為無色，且半分鐘內不變色。 步驟b中消耗的I2有：

n(I2)＝0.050 00 mol·L－1×5.00 mL×10－3 L·mL－1＝2.500×10－4 mol

n(Na2S2O3·5H2O)＝2n(I2)＝5.000×10－4 mol(1分)

w(Na2S2O3·5H2O)＝

＝24.8%(1分)

步驟c中，加入的I2有：

n(I2)＝0.050 00 mol·L－1×50.00 mL×10－3 L·mL－1＝2.500×10－3 mol(1分)

溶液中Na2S2O3消耗的I2有：2.500×10－4 mol(1分)

滴入的標準Na2S2O3溶液消耗多余的I2有：

15．00 mL×10－3 L·mL－1×0.100 0 mol·L－1×1/2＝7.500×10－4 mol

溶液中Na2S有：

n(Na2S)＝(2.500×10－3－2.500×10－4－7.500×10－4)mol＝1.500×10－3 mol(1分)

w(Na2S·9H2O)＝

＝72.0%(1分)

【解析】(1)硫化鈉水解，溶液顯堿性，水解吸熱，熱水會促進Na2S水解，而稀堿液能抑制Na2S水解。(2)①步驟b中用ZnCO3除去Na2S，反應中生成更難溶的ZnS，反應的離子方程式為 ZnCO3＋S2－＝ZnS＋CO32－。②碘遇淀粉顯藍色，則判斷步驟c中滴定終點的方法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為：

n(I2)＝0.050 00 mol·L－1×5.00 mL×10－3 L·mL－1＝2.500×10－4 mol

n(Na2S2O3·5H2O)＝2n(I2)＝5.000×10－4 mol

w(Na2S2O3·5H2O)＝＝24.8%

步驟c中，加入的I2有：

n(I2)＝0.050 00 mol·L－1×50.00 mL×10－3 L·mL－1＝2.500×10－3 mol

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－1×0.100 0 mol·L－1×1/2＝7.500×10－4 mol

溶液中Na2S有：

n(Na2S)＝(2.500×10－3－2.500×10－4－7.500×10－4)mol＝1.500×10－3 mol

w(Na2S·9H2O)＝＝72.0%