硫化鈉主要用于皮革、毛紡、高檔紙張、染料等行業(yè).生產(chǎn)硫化鈉大多采用無水芒硝(Na2SO4)-炭粉還原法,其流程示意圖如下:
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(1)上述流程中“堿浸”后,物質(zhì)A必須經(jīng)過
 
   (填寫操作名稱)處理后,方可“煅燒”;若煅燒所得氣體為等物質(zhì)的量的CO和CO2,寫出煅燒時發(fā)生的總的化學反應(yīng)方程式為
 

(2)上述流程中采用稀堿液比用熱水更好,理由是
 

(3)取硫化鈉晶體(含少量NaOH)加入到硫酸銅溶液中,充分攪拌.若反應(yīng)后測得溶液的pH=4,則此時溶液中c(S2-)=
 
.(已知:常溫時CuS、Cu(OH)2的Ksp分別為8.8×10-36、2.2×10-20
精英家教網(wǎng)(4)①皮革工業(yè)廢水中的汞常用硫化鈉除去,汞的去除率與溶液的pH和x(x代表硫化鈉的實際用量與理論用量的比值)有關(guān)(如圖所示).為使除汞效果最佳,應(yīng)控制的條件是
 
、
 

②某毛紡廠廢水中含0.001mol?L-1的硫化鈉,與紙張漂白后的廢水(含0.002mol?L-1 NaClO)按1:2的體積比混合,能同時較好處理兩種廢水,處理后的廢水中所含的主要陰離子有
 
分析:(1)從獲得固體A的原混合物狀態(tài)分析操作方法,由于煅燒時加入過量的炭粉,且固體A可以分離并進行煅燒的應(yīng)用分析A是什么物質(zhì);依據(jù)題干信息可知生成物中除含有硫化鈉外還含有一氧化碳和二氧化碳,以及兩種碳的氧化物分子個數(shù)比是1:1進行分析判斷即可;
(2)依據(jù)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;
(3)常溫時CuS、Cu(OH)2的Ksp,依據(jù)溶度積常數(shù)計算得到,依據(jù)溶液PH計算溶液中銅離子濃度,依據(jù)CuS的Ksp計算得到硫離子的濃度;
(4)①依據(jù)圖象中曲線分析,汞去除率最佳PH和x的取值;
②依據(jù)硫化鈉和次氯酸鈉在溶液中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)電子守恒計算分析判斷.
解答:解:(1)由于固體A是從液體中獲得,所以得到A的操作是過濾,由于煅燒時加入過量的炭粉,且固體A可以分離并進行煅燒的應(yīng)用可知A是炭粉,化學式為C;從題干信息可知生成物中除含有硫化鈉外還含有一氧化碳和二氧化碳,而反應(yīng)物是硫酸鈉和碳,根據(jù)煅燒時一氧化碳和二氧化碳的分子個數(shù)比是1:1,所以可設(shè)兩種氣體的化學計量數(shù)分別是1和1,可得該反應(yīng)的方程式為:
3
4
Na2SO4+2C
 高溫 
.
 
3
4
Na2S+1CO2↑+1CO↑,該反應(yīng)兩邊同乘以4所得的反應(yīng)方程式為:3Na2SO4+8C
 高溫 
.
 
3Na2S+4CO2↑+4CO↑,
故答案為:過濾;3Na2SO4+8C
 高溫 
.
 
3Na2S+4CO2↑+4CO↑;
(2)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(yīng),加熱促進水解進行,稀堿溶液能起到抑制水解的作用,
故答案為:熱水會促進Na2S水解,而稀堿液能抑制Na2S水解;
(3)取硫化鈉晶體(含少量NaOH)加入到硫酸銅溶液中,充分攪拌.若反應(yīng)后測得溶液的pH=4,常溫時CuS、Cu(OH)2的Ksp分別為8.8×10-36、2.2×10-20,
Ksp=c(Cu2+)×c2(OH-)=2.2×10-20,pH=4,c(OH-)=10-10mol/L,c(Cu2+)=2.2mol/L,硫化銅中的Ksp=c(Cu2+)c(S2-)=8.8×10-36、計算得到c(S2-)=4×10-36mol/L;
故答案為:4×10-36
(4)①依據(jù)圖象中曲線分析,汞去除率最佳PH和x的取值是x=12 pH介于9~10之間時汞的去除率最大,接近100%;
故答案為:x=12   pH介于9~10之間
②某毛紡廠廢水中含0.001mol?L-1的硫化鈉,與紙張漂白后的廢水(含0.002mol?L-1 NaClO)按1:2的體積比混合,能同時較好處理兩種廢水,次氯酸鈉和硫化鈉發(fā)生氧化還原反應(yīng),n(Na2S):n(NaClO)=0.001mol/L×1:0.002mol?L-1×2=1:4,依據(jù)電子守恒分析可知,Na2S+4NaClO=Na2SO4+4NaCl,處理后的廢水中所含的主要陰離子有
SO42-、Cl-
故答案為:SO42-、Cl-
點評:本題是物質(zhì)制備的考查題,主要是化學方程式書寫方法,溶度積常數(shù)的計算分析,氧化還原反應(yīng)電子守恒的計算應(yīng)用,掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵,題目難度中等.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

(2013?閘北區(qū)二模)含有硫的化合物在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛,回答下列問題:
(1)黃銅礦是工業(yè)煉銅的主要原料,其主要成分為CuFeS2
①測得某黃銅礦(CuFeS2)中含硫20%(質(zhì)量分數(shù)),求該礦石含銅的質(zhì)量分數(shù).
②現(xiàn)有一種天然黃銅礦(含少量脈石),為了測定該黃銅礦的純度,某同學設(shè)計了如下實驗:稱取研細的黃銅礦樣品1.150g,在空氣中進行煅燒,生成Cu、Fe3O4和SO2氣體,用100mL滴有淀粉的蒸餾水全部吸收SO2,然后取10mL吸收液,用0.05mol/L標準碘溶液進行滴定,用去標準碘溶液的體積為20.00mL.求該黃銅礦的純度.
(2)將FeS和Fe2O3的混和物56.6g,用足量稀H2SO4溶解后可得3.2g硫,求原混和物中FeS的質(zhì)量.
(3)一定溫度下,硫酸銅受熱分解生成CuO、SO2、SO3和O2.已知:SO2、SO3都能被堿石灰和氫氧化鈉溶液吸收.利用下圖裝置加熱無水硫酸銅粉末直至完全分解.若無水硫酸銅粉末質(zhì)量為10.0g,完全分解后,各裝置的質(zhì)量變化關(guān)系如下表所示.
裝置 A
(試管+粉末)
B C
反應(yīng)前 42.0g 75.0g 140.0g
反應(yīng)后 37.0g 79.0g 140.5g
請通過計算,推斷出該實驗條件下硫酸銅分解的化學方程式.
(4)硫化鈉是用于皮革的重要化學試劑,可用無水Na2SO4與炭粉在高溫下反應(yīng)制得,化學方程式如下:
①Na2SO4+4C
高溫
Na2S+4CO   ②Na2SO4+4CO
高溫
 Na2S+4CO2
①若在反應(yīng)過程中,產(chǎn)生CO和CO2混合氣體為2mol,求生成Na2S的物質(zhì)的量.
②硫化鈉晶體放置在空氣中,會緩慢氧化成Na2SO3,甚至是Na2SO4,現(xiàn)將43.72g部分變質(zhì)的硫化鈉樣品溶于水中,加入足量鹽酸后,過濾得4.8g沉淀和1.12L H2S 氣體(標準狀況,假設(shè)溶液中氣體全部逸出),在濾液中加入足量的BaCl2后過濾得2.33g沉淀,分析該硫化鈉樣品的成分及其物質(zhì)的量.

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科目:高中化學 來源:2012-2013學年上海市閘北區(qū)高三下學期二;瘜W試卷(解析版) 題型:計算題

含有硫的化合物在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛,回答下列問題:

(1)黃銅礦是工業(yè)煉銅的主要原料,其主要成分為CuFeS2。

①測得某黃銅礦(CuFeS2)中含硫20%(質(zhì)量分數(shù)),求該礦石含銅的質(zhì)量分數(shù)。

②現(xiàn)有一種天然黃銅礦(含少量脈石),為了測定該黃銅礦的純度,某同學設(shè)計了如下實驗:稱取

研細的黃銅礦樣品1.150g,在空氣中進行煅燒,生成Cu、Fe3O4和SO2氣體,用100 mL滴有淀粉的

蒸餾水全部吸收SO2,然后取10mL吸收液,用0.05mol/L標準碘溶液進行滴定,用去標準碘溶液的體

積為20.00mL。求該黃銅礦的純度。

(2)將FeS和Fe2O3的混和物56.6 g,用足量稀H2SO4溶解后可得3.2 g硫,原混和物中FeS的質(zhì)量。

(3)一定溫度下,硫酸銅受熱分解生成CuO、SO2、SO3和O2。已知:SO2、SO3都能被堿石灰和氫氧

化鈉溶液吸收。利用下圖裝置加熱無水硫酸銅粉末直至完全分解。若無水硫酸銅粉末質(zhì)量為10.0 g,

完全分解后,各裝置的質(zhì)量變化關(guān)系如下表所示。

裝置

A(試管+粉末)

B

C

反應(yīng)前

42.0 g

75.0 g

140.0 g

反應(yīng)后

37.0 g

79.0 g

140.5 g

 

請通過計算,推斷出該實驗條件下硫酸銅分解的化學方程式。

(4)硫化鈉是用于皮革的重要化學試劑,可用無水Na2SO4與炭粉在高溫下反應(yīng)制得,化學方程式如下:

①Na2SO4 + 4CNa2S + 4CO↑   ②Na2SO4 + 4CONa2S + 4CO2 

a.若在反應(yīng)過程中,產(chǎn)生CO和CO2混合氣體為2mol,求生成Na2S的物質(zhì)的量。

b.硫化鈉晶體放置在空氣中,會緩慢氧化成Na2SO3,甚至是Na2SO4,現(xiàn)將43.72g部分變質(zhì)的硫化鈉樣品溶于水中,加入足量鹽酸后,過濾得4.8g沉淀和1.12L H2S 氣體(標準狀況,假設(shè)溶液中氣體全部逸出),在濾液中加入足量的BaCl2后過濾得2.33g沉淀,分析該硫化鈉樣品的成分及其物質(zhì)的量。

 

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

含有硫的化合物在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛,回答下列問題:
(1)黃銅礦是工業(yè)煉銅的主要原料,其主要成分為CuFeS2
①測得某黃銅礦(CuFeS2)中含硫20%(質(zhì)量分數(shù)),求該礦石含銅的質(zhì)量分數(shù).
②現(xiàn)有一種天然黃銅礦(含少量脈石),為了測定該黃銅礦的純度,某同學設(shè)計了如下實驗:稱取研細的黃銅礦樣品1.150g,在空氣中進行煅燒,生成Cu、Fe3O4和SO2氣體,用100mL滴有淀粉的蒸餾水全部吸收SO2,然后取10mL吸收液,用0.05mol/L標準碘溶液進行滴定,用去標準碘溶液的體積為20.00mL.求該黃銅礦的純度.
(2)將FeS和Fe2O3的混和物56.6g,用足量稀H2SO4溶解后可得3.2g硫,求原混和物中FeS的質(zhì)量.
(3)一定溫度下,硫酸銅受熱分解生成CuO、SO2、SO3和O2.已知:SO2、SO3都能被堿石灰和氫氧化鈉溶液吸收.利用下圖裝置加熱無水硫酸銅粉末直至完全分解.若無水硫酸銅粉末質(zhì)量為10.0g,完全分解后,各裝置的質(zhì)量變化關(guān)系如下表所示.
裝置A
(試管+粉末)
BC
反應(yīng)前42.0g75.0g140.0g
反應(yīng)后37.0g79.0g140.5g
請通過計算,推斷出該實驗條件下硫酸銅分解的化學方程式.
(4)硫化鈉是用于皮革的重要化學試劑,可用無水Na2SO4與炭粉在高溫下反應(yīng)制得,化學方程式如下:
①Na2SO4+4C數(shù)學公式Na2S+4CO  ②Na2SO4+4CO數(shù)學公式 Na2S+4CO2
①若在反應(yīng)過程中,產(chǎn)生CO和CO2混合氣體為2mol,求生成Na2S的物質(zhì)的量.
②硫化鈉晶體放置在空氣中,會緩慢氧化成Na2SO3,甚至是Na2SO4,現(xiàn)將43.72g部分變質(zhì)的硫化鈉樣品溶于水中,加入足量鹽酸后,過濾得4.8g沉淀和1.12L H2S 氣體(標準狀況,假設(shè)溶液中氣體全部逸出),在濾液中加入足量的BaCl2后過濾得2.33g沉淀,分析該硫化鈉樣品的成分及其物質(zhì)的量.

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科目:高中化學 來源:2013年上海市閘北區(qū)高考化學二模試卷(解析版) 題型:解答題

含有硫的化合物在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛,回答下列問題:
(1)黃銅礦是工業(yè)煉銅的主要原料,其主要成分為CuFeS2
①測得某黃銅礦(CuFeS2)中含硫20%(質(zhì)量分數(shù)),求該礦石含銅的質(zhì)量分數(shù).
②現(xiàn)有一種天然黃銅礦(含少量脈石),為了測定該黃銅礦的純度,某同學設(shè)計了如下實驗:稱取研細的黃銅礦樣品1.150g,在空氣中進行煅燒,生成Cu、Fe3O4和SO2氣體,用100mL滴有淀粉的蒸餾水全部吸收SO2,然后取10mL吸收液,用0.05mol/L標準碘溶液進行滴定,用去標準碘溶液的體積為20.00mL.求該黃銅礦的純度.
(2)將FeS和Fe2O3的混和物56.6g,用足量稀H2SO4溶解后可得3.2g硫,求原混和物中FeS的質(zhì)量.
(3)一定溫度下,硫酸銅受熱分解生成CuO、SO2、SO3和O2.已知:SO2、SO3都能被堿石灰和氫氧化鈉溶液吸收.利用下圖裝置加熱無水硫酸銅粉末直至完全分解.若無水硫酸銅粉末質(zhì)量為10.0g,完全分解后,各裝置的質(zhì)量變化關(guān)系如下表所示.
裝置A
(試管+粉末)
BC
反應(yīng)前42.0g75.0g140.0g
反應(yīng)后37.0g79.0g140.5g
請通過計算,推斷出該實驗條件下硫酸銅分解的化學方程式.
(4)硫化鈉是用于皮革的重要化學試劑,可用無水Na2SO4與炭粉在高溫下反應(yīng)制得,化學方程式如下:
①Na2SO4+4CNa2S+4CO   ②Na2SO4+4CO Na2S+4CO2
①若在反應(yīng)過程中,產(chǎn)生CO和CO2混合氣體為2mol,求生成Na2S的物質(zhì)的量.
②硫化鈉晶體放置在空氣中,會緩慢氧化成Na2SO3,甚至是Na2SO4,現(xiàn)將43.72g部分變質(zhì)的硫化鈉樣品溶于水中,加入足量鹽酸后,過濾得4.8g沉淀和1.12L H2S 氣體(標準狀況,假設(shè)溶液中氣體全部逸出),在濾液中加入足量的BaCl2后過濾得2.33g沉淀,分析該硫化鈉樣品的成分及其物質(zhì)的量.

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