Question

2．硫化鈉是一種重要的化工原料．工業(yè)上用硫酸鈉與碳反應(yīng)得到硫化鈉．反應(yīng)方程式如下：
Na₂SO₄+2C$\stackrel{高溫}{→}$Na₂S+CO₂↑
完成下列填空：
（1）上述反應(yīng)的元素中，原子半徑最小的元素的原子有3種能級(jí)不同的電子．
（2）下列可以證明二氧化碳是非極性分子的事實(shí)是c（填編號(hào)）
a．二氧化碳密度比空氣大 b．二氧化碳能溶于水
c．二氧化碳在電場(chǎng)中通過(guò)不偏向 d．二氧化碳常溫常壓下為氣態(tài)
（3）硫化鈉在一定條件下會(huì)與硫單質(zhì)反應(yīng)生成多硫化鈉（Na₂S_X）．在堿性溶液中，Na₂S_X與NaBrO₃反應(yīng)生成Na₂SO₄與NaBr．若Na₂S_X與NaBrO₃反應(yīng)的物質(zhì)的量之比為3：16，則 x=5．
（4）寫(xiě)出硫氫化鈉與少量硫酸銅溶液反應(yīng)的離子方程式2HS^-+Cu²⁺=CuS↓+H₂S↑．
能否用硫酸銅溶液來(lái)鑒別硫化鈉溶液和硫氫化鈉溶液？請(qǐng)簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象并說(shuō)明自己的觀點(diǎn)：可以，分別向兩種溶液中緩緩加入少量的硫酸銅溶液，若產(chǎn)生氣泡的是硫氫化鈉，不產(chǎn)生的是硫化鈉．
（5）已知：
H₂S K_i1=9.1×10^-8 K_i2=1.1×10^-12 HF K_i=3.5×10^-4
H₂SO₃ K_i1=1.5×10^-2 K_i2=1.0×10^-7 HAc K_i=1.75×10^-5
（6）若用如圖的裝置，用硫化鈉固體和下列溶液制取硫化氫氣體，可選用的試劑是d．
a．硝酸 b．亞硫酸氫鈉 c．氫氟酸 d．醋酸．

Answer 1

分析 （1）原子半徑同周期半徑依次減小，同主族原子半徑依次增大，幾種元素中原子半徑最小的是O，根據(jù)鈉原子的電子排布分析；
（2）a． 密度大小不能判斷分子結(jié)構(gòu)和極性；
b．極性分子也能溶于水；
c．非極性分子在電場(chǎng)中通過(guò)時(shí)不偏向；
d．極性分子常溫常壓下也可能為氣態(tài)；
（3）S元素化合價(jià)由-$\frac{2}{x}$升高為+6，而NaBrO₃被還原為NaBr，Br元素化合價(jià)由+5價(jià)降低為-1價(jià)，反應(yīng)中Na₂S_x與NaBrO₃的物質(zhì)的量之比為3：16，根據(jù)氧化還原反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子相等進(jìn)行解答；
（4）硫氫化鈉與少量硫酸銅溶液反應(yīng)生成硫化銅沉淀和硫化氫；硫化鈉與硫酸銅生成沉淀，硫氫化鈉與硫酸銅生成沉淀和氣體；
（5）根據(jù)酸性強(qiáng)的酸能制備酸性弱的酸的原理分析，硫化氫具有強(qiáng)還原性能被亞硫酸和硝酸氧化．

解答 解：（1）Na₂SO₄+2C$\stackrel{高溫}{→}$Na₂S+CO₂↑，上述反應(yīng)的元素中，幾種元素中原子半徑最小的是O，鈉原子的電子排布式為1s²2s²2p⁴，則O原子有3種能級(jí)不同的電子；
故答案為：3；
（2）a． 密度大小只能比較氣體的輕重，不能說(shuō)明二氧化碳是非極性分子，故a錯(cuò)誤；
b．極性分子也能溶于水，如HCl屬于極性分子，易溶于水，故b錯(cuò)誤；
c．非極性分子的正負(fù)電荷中心重疊，不顯電性，在電場(chǎng)中通過(guò)時(shí)不偏向，二氧化碳在電場(chǎng)中通過(guò)不偏向，則二氧化碳屬于非極性分子，故c正確；
d．極性分子常溫常壓下也可能為氣態(tài)，如氨氣、HCl等極性分子在常溫下也是氣體，故d錯(cuò)誤；
故答案為：c；
（3）Na₂S_x在堿性溶液中可被NaBrO₃氧化為Na₂SO₄，S元素化合價(jià)由-$\frac{2}{x}$升高為+6，而NaBrO₃被還原為NaBr，Br元素化合價(jià)由+5價(jià)降低為-1價(jià)，反應(yīng)中Na₂S_x與NaBrO₃的物質(zhì)的量之比為3：16，則：x×[6-（-$\frac{2}{x}$）]×3=16×[5-（-1）]，解得x=5，
故答案為：5；
（4）硫氫化鈉與少量硫酸銅溶液反應(yīng)生成硫化銅沉淀和硫化氫，其反應(yīng)的離子方程式為：2HS^-+Cu²⁺=CuS↓+H₂S↑；硫化鈉與硫酸銅生成沉淀，硫氫化鈉與硫酸銅生成沉淀和氣體，所以能用硫酸銅溶液來(lái)鑒別硫化鈉溶液和硫氫化鈉溶液；
故答案為：2HS^-+Cu²⁺=CuS↓+H₂S↑；可以，分別向兩種溶液中緩緩加入少量的硫酸銅溶液，若產(chǎn)生氣泡的是硫氫化鈉，不產(chǎn)生的是硫化鈉；
（5）電離常數(shù)越大，酸性越強(qiáng)，硫化氫具有強(qiáng)還原性能被亞硫酸和硝酸氧化，所以不能用硝酸和亞硫酸來(lái)制備氫硫酸，HF不能盛放在玻璃容器中，所以不能選用HF，則可以用醋酸制備氫硫酸；
故答案為：d．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了硫元素及其化合物的性質(zhì)，題目涉及的知識(shí)點(diǎn)較多，側(cè)重于考查學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力，注意把握電子排布規(guī)律、非極性分子、氧化還原反應(yīng)原理的應(yīng)用物質(zhì)的檢驗(yàn)鑒別等，題目難度中等．