Question

20．白色粉末由Na₂S、Na₂SO₃、Na₂S₂O₃、Na₂S0₄和NaCl等物質中的三種混合而成．取一定量A樣品投入100mL2.2mol/L鹽酸中，充分反應后過濾，最終得到100mLpH=0的溶液，將此濾液蒸干，又得到8.19g純凈物B．
（1）B的化學式為NaCl；
（2）請通過計算推斷A中是否含有NaCl？
（3）若反應中還生成V升（標準狀況）氣體，且該氣體不會使品紅溶液褪色，則取出的A樣品中肯定含有Na₂S（0.04-$\frac{V}{15.8}$）mol（用含V的代數(shù)式表示）；
（4）A中各組分的物質的量比不同時，所產(chǎn)生的沉淀的量也不同．上述A樣品與鹽酸反應可生成沉淀的質量最大值為2.56g．

Answer 1

分析 （1）A樣品與鹽酸反應，Na₂S、Na₂SO₃、Na₂S₂O₃會反應生成NaCl，由蒸干濾液后一定含有NaCl，最后得到8.19g純凈物B，則說明原樣品A中沒有Na₂SO₄，B是NaCl；
（2）100 mL 2.2 mol/L的鹽酸反應后最終得到100mLpH=0的溶液，則HCl有剩余，則消耗HCl為0.1L×2.2mol/L-0.1L×1.0mol/L=0.12mol，可知生成的NaCl為0.12mol，故生成NaCl的質量=0.12mol×58.5g．mol=7.02 g＜8.19g，可知樣品A中必定有NaCl；
（3）反應生成的氣體不能使品紅溶液褪色，則為H₂S，根據(jù)Na₂S+2HCl=2NaCl+H₂S↑計算該反應生成消耗HCl物質的量、Na₂S的物質的量；
由于樣品A由三種混合而成，則A組成情況可能為：①A為Na₂S、Na₂SO₃和NaCl混合，②A為Na₂S、Na₂S₂O₃和NaCl混合，計算Na₂S、Na₂SO₃（或Na₂S₂O₃）共同與鹽酸反應時應消耗HCl的物質的量，由2Na₂S+Na₂SO₃+6HCl=6NaCl+3S↓+3H₂O，2Na₂S+Na₂S₂O₃+6HCl=6NaCl+4S↓+3H₂O，可知Na₂S～3HCl，進而計算該反應中Na₂S的物質的量；
（4）由鈉離子守恒，則Na₂S、Na₂SO₃（或Na₂S₂O₃）的總物質的量為$\frac{0.12mol}{2}$=0.06mol，恰好發(fā)生反應：2Na₂S+Na₂S₂O₃+6HCl=6NaCl+4S↓+3H₂O，化合物中S元素全部轉化為S單質時得到沉淀量最大．

解答 解：（1）A樣品與鹽酸反應，Na₂S、Na₂SO₃、Na₂S₂O₃會反應生成NaCl，由蒸干濾液后一定含有NaCl，最后得到8.19g純凈物B，則說明原樣品A中沒有Na₂SO₄，B是NaCl，
故答案為：NaCl；
（2）100 mL 2.2 mol/L的鹽酸反應后最終得到100mLpH=0的溶液，則HCl有剩余，則消耗HCl為0.1L×2.2mol/L-0.1L×1.0mol/L=0.12mol，可知生成的NaCl為0.12mol，故生成NaCl的質量=0.12mol×58.5g．mol=7.02 g＜8.19g，可知樣品A中必定有NaCl，
答：A中含有NaCl；
（3）反應生成的氣體不能使品紅溶液褪色，則為H₂S，
   Na₂S+2HCl=2NaCl+H₂S↑
1 mol    2 mol      22.4 L
n′（Na₂S） n（HCl）    VL
則n′（Na₂S）=$\frac{VL×1mol}{22.4L}$=$\frac{V}{22.4}$mol
n（HCl）=$\frac{VL×2mol}{22.4L}$=$\frac{V}{11.2}$mol
而整個過程實際參加反應的HCl為0.12 mol，
由于樣品A由三種混合而成，則A組成情況可能為：①A為Na₂S、Na₂SO₃和NaCl混合，②A為Na₂S、Na₂S₂O₃和NaCl混合，
由2Na₂S+Na₂SO₃+6HCl=6NaCl+3S↓+3H₂O，2Na₂S+Na₂S₂O₃+6HCl=6NaCl+4S↓+3H₂O，可知Na₂S～3HCl，故n″（Na₂S）=$\frac{1}{3}$（0.12-$\frac{V}{11.2}$）mol，
則n（Na₂S）=n′（Na₂S）+n″（Na₂S）=$\frac{V}{22.4}$mol+$\frac{1}{3}$（0.12-$\frac{V}{11.2}$）mol=（0.04-$\frac{V}{15.8}$）mol，
故答案為：（0.04-$\frac{V}{15.8}$）；
（4）由鈉離子守恒，則Na₂S、Na₂SO₃（或Na₂S₂O₃）的總物質的量為$\frac{0.12mol}{2}$=0.06mol，恰好發(fā)生反應：2Na₂S+Na₂S₂O₃+6HCl=6NaCl+4S↓+3H₂O，化合物中S元素全部轉化為S單質時得到沉淀量最大，此時Na₂S、Na₂S₂O₃的物質的之比為2：1，物質的量分別為0.04mol、0.02mol，則生成S為0.08mol，生成S的最大質量為0.08×32g/mol=2.56g，
故答案為：2.56g．

點評 本題考查混合物的計算，關鍵是明確發(fā)生的反應，側重考查學生的分析計算能力，（3）（4）為易錯點、難點，注意計算混合物的總物質的量，題目難度較大．