硫化鈉是用于皮革鞣制的重要化學(xué)試劑,可用無水芒硝(Na2SO4)與炭粉在高溫下反應(yīng)而制得,反應(yīng)方程式如下:
Na2SO4+4C數(shù)學(xué)公式Na2S+4CO↑       Na2SO4+4CO數(shù)學(xué)公式Na2S+4CO2
(1)現(xiàn)要制取Na2S 11.70g,若生成過程中無水芒硝的利用率為90%,則理論上需要無水芒硝______g(精確到0.01).
(2)若在反應(yīng)過程中生成的Na2S 物質(zhì)的量為3mol,則消耗的碳單質(zhì)的物質(zhì)的量 n的范圍是______mol≤n≤______mol.若產(chǎn)生的氣體最終只有CO2,則消耗的碳的物質(zhì)的量為______mol;若生成等物質(zhì)的量CO和CO2,則消耗的碳的物質(zhì)的量為______mol.
(3)若在上述反應(yīng)中消耗的碳單質(zhì)為1mol,生成 Na2S的物質(zhì)的量為 ymol,生成的 CO 和 CO2的物質(zhì)的量之比為 x,則x 與 y的關(guān)系為 y=______.
(4)Na2S放置在空氣中,會被緩慢氧化成Na2SO4 及 Na2SO3,現(xiàn)稱取已經(jīng)部分氧化的硫化鈉樣品78.40g 溶于水中,加入足量鹽酸,充分反應(yīng)后過濾得沉淀19.20g,放出H2S氣體2.24L�。�(biāo)準(zhǔn)狀況).請計算:78.40g樣品中各氧化產(chǎn)物的物質(zhì)的量(寫出必要的計算過程).

解:(1)11.70gNa2S的物質(zhì)的量為=mol,根據(jù)硫元素守恒可知,需要無水芒硝的物質(zhì)的量為,故需要芒硝的質(zhì)量為×142g/mol=23.67g,
故答案為:23.67;
(2)若生成的氣體為CO,消耗的碳的物質(zhì)的量最多,由Na2SO4+4CNa2S+4CO↑可知,生成3molNa2S需要碳的物質(zhì)的量為3mol×4=12mol,若生成的氣體為CO2,消耗的碳的物質(zhì)的量最少,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知,生成3molNa2S需要碳的物質(zhì)的量為=6mol,故消耗的碳單質(zhì)的物質(zhì)的量 n的范圍是6mol≤n≤12mol;
若產(chǎn)生的氣體最終只有CO2,反應(yīng)中C元素化合價由0價升高為+4價,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知,生成3molNa2S需要碳的物質(zhì)的量為=6mol;
若生成等物質(zhì)的量CO和CO2,令各自物質(zhì)的量為ymol,根據(jù)電子注意守恒,則2y+4y=3×[6-(-2)],解得y=4,根據(jù)碳原子守恒可知,需要碳的物質(zhì)的量為4mol+4mol=8mol,
故答案為:6;12;6;8;
(3)消耗的碳單質(zhì)為1mol,根據(jù)碳原子守恒,生成的 CO 和 CO2的總物質(zhì)的量為1mol,生成的CO和CO2的物質(zhì)的量之比為x,令CO2的物質(zhì)的量為amol,則a+ax=1,故a=,則CO的物質(zhì)的量為,反應(yīng)生成 Na2S的物質(zhì)的量為ymol,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒有:y×[6-(-2)]=×4+×2,整理得y=,
故答案為:;
(4)19.2g為硫的物質(zhì)的量為=0.6mol,由方程式:2Na2S+Na2SO3+6HCl=NaCl+3S↓+3H2O可知,參加該反應(yīng)
的Na2S為0.6mol×=0.4mol,Na2SO3的物質(zhì)的量為0.6mol×=0.2mol,
2.24LH2S氣體的物質(zhì)的量為=0.1mol,根據(jù)反應(yīng)2HCl+Na2S=2NaCl+H2S↑可知,參加該反應(yīng)的Na2S的物質(zhì)的量為0.1mol,故樣品中Na2SO4的質(zhì)量為78.40g-0.2mol×126g/mol-(0.4mol+0.1mol)×78g/mol=14.2g,故Na2SO4的物質(zhì)的量為=0.1mol,
故78.40g樣品中氧化產(chǎn)物:Na2SO3為0.2mol,Na2SO4為0.1mol,
答:78.40g樣品中氧化產(chǎn)物:Na2SO3為0.2mol,Na2SO4為0.1mol.
分析:(1)根據(jù)n=計算11.70gNa2S的物質(zhì)的量,根據(jù)硫元素守恒計算需要無水芒硝的物質(zhì)的量,再根據(jù)m=nM計算無水芒硝的質(zhì)量;
(2)若生成的氣體為CO,消耗的碳的物質(zhì)的量最多,若生成的氣體為CO2,消耗的碳的物質(zhì)的量最少;
若產(chǎn)生的氣體最終只有CO2,反應(yīng)中C元素化合價由0價升高為+4價,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計算需要碳的物質(zhì)的量;
若生成等物質(zhì)的量CO和CO2,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計算CO和CO2的物質(zhì)的量,再根據(jù)碳原子守恒計算碳的物質(zhì)的量;
(3)計算CO 和 CO2各自的物質(zhì)的量,再根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒列等式,確定x 與 y的關(guān)系;
(4)Na2S與Na2SO3在酸性條件下發(fā)生反應(yīng):2Na2S+Na2SO3+6HCl=NaCl+3S↓+3H2O,故19.2g為硫的質(zhì)量,放出H2S氣體2.24L,還發(fā)生反應(yīng)2HCl+Na2S=2NaCl+H2S↑,根據(jù)n=計算S的物質(zhì)的量,進而計算生成S的反應(yīng)中參加反應(yīng)的Na2S、Na2SO3各自的物質(zhì)的量,根據(jù)n=計算H2S的物質(zhì)的量,進而計算與鹽酸反應(yīng)生成H2S氣體需要Na2SO3的物質(zhì)的量,再根據(jù)m=nM計算樣品中Na2S、Na2SO3各自的質(zhì)量,繼而計算Na2SO4的質(zhì)量,根據(jù)n=計算Na2SO4的物質(zhì)的量.
點評:本題考查混合物的有關(guān)計算,注意利用極限法與守恒法進行的計算,是對學(xué)生綜合能力的考查,難度中等.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2012?崇明縣二模)硫化鈉是用于皮革鞣制的重要化學(xué)試劑,可用無水芒硝(Na2SO4)與炭粉在高溫下反應(yīng)而制得,反應(yīng)式如下:
①Na2SO4+4C
高溫
Na2S+4CO↑
②Na2SO4+4CO
高溫
Na2S+4CO2
(1)現(xiàn)要制取Na2S 7.80g,若生產(chǎn)過程中無水芒硝(Na2SO4)的利用率為90%,則理論上需要無水芒硝(Na2SO4
15.78
15.78
g(精確到0.01);
(2)若在反應(yīng)中生成的Na2S物質(zhì)的量為1mol,則消耗的碳單質(zhì)的物質(zhì)的量n的范圍是
2mol
2mol
<n<
4mol
4mol
;
(3)若在上述反應(yīng)中消耗的碳單質(zhì)為1mol,生成Na2S的物質(zhì)的量為 y mol,生成的CO和CO2的物質(zhì)的量之比為x,則y與x的關(guān)系式為y=
x+2
4+4x
x+2
4+4x
;
(4)Na2S放置在空氣中,會緩慢氧化成Na2SO3及Na2SO4,現(xiàn)稱取已經(jīng)部分氧化的硫化鈉樣品39.20g溶于水中,加入足量硫酸,充分反應(yīng)后,過濾得沉淀9.6g,放出H2S氣體1.12L(標(biāo)準(zhǔn)狀況).請計算:39.20g樣品中各成分的物質(zhì)的量分別為
2Na2S+Na2SO3+3 H2SO4→3 Na2SO4+3S↓+3H2O,Na2S+H2SO4→Na2SO4+H2S根據(jù)以上兩個反應(yīng)結(jié)合題中條件可求得:39.20 g樣品中有n(Na2S)=0.250 mol、n(Na2SO3)=0.10 mol,再應(yīng)用質(zhì)量守恒得n(Na2SO4)=0.05 mol
2Na2S+Na2SO3+3 H2SO4→3 Na2SO4+3S↓+3H2O,Na2S+H2SO4→Na2SO4+H2S根據(jù)以上兩個反應(yīng)結(jié)合題中條件可求得:39.20 g樣品中有n(Na2S)=0.250 mol、n(Na2SO3)=0.10 mol,再應(yīng)用質(zhì)量守恒得n(Na2SO4)=0.05 mol

(請寫出計算過程)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

硫化鈉是用于皮革鞣制的重要化學(xué)試劑,可用無水芒硝(Na2SO4)與炭粉在高溫下反應(yīng)而制得,反應(yīng)方程式如下:
Na2SO4+4C
高溫
Na2S+4CO↑             Na2SO4+4CO
高溫
Na2S+4CO2
(1)現(xiàn)要制取Na2S 11.70g,若生成過程中無水芒硝的利用率為90%,則理論上需要無水芒硝
 
g(精確到0.01).
(2)若在反應(yīng)過程中生成的Na2S 物質(zhì)的量為3mol,則消耗的碳單質(zhì)的物質(zhì)的量 n的范圍是
 
mol≤n≤
 
mol.若產(chǎn)生的氣體最終只有CO2,則消耗的碳的物質(zhì)的量為
 
mol;若生成等物質(zhì)的量CO和CO2,則消耗的碳的物質(zhì)的量為
 
mol.
(3)若在上述反應(yīng)中消耗的碳單質(zhì)為1mol,生成 Na2S的物質(zhì)的量為 ymol,生成的 CO 和 CO2的物質(zhì)的量之比為 x,則x 與 y的關(guān)系為 y=
 

(4)Na2S放置在空氣中,會被緩慢氧化成Na2SO4 及 Na2SO3,現(xiàn)稱取已經(jīng)部分氧化的硫化鈉樣品78.40g 溶于水中,加入足量鹽酸,充分反應(yīng)后過濾得沉淀19.20g,放出H2S氣體2.24L  (標(biāo)準(zhǔn)狀況).請計算:78.40g樣品中各氧化產(chǎn)物的物質(zhì)的量(寫出必要的計算過程).
闂傚倸鍊搁崐鎼佸磹閹间礁纾归柟闂寸绾惧綊鏌i幋锝呅撻柛銈呭閺屾盯骞橀懠顒夋М闂佹悶鍔嶇换鍐Φ閸曨垰鍐€妞ゆ劦婢€缁墎绱撴担鎻掍壕婵犮垼娉涢鍕崲閸℃稒鐓忛柛顐g箖閸f椽鏌涢敐鍛础缂佽鲸甯¢幃鈺呮濞戞帗鐎伴梻浣告惈閻ジ宕伴弽顓犲祦闁硅揪绠戠粻娑㈡⒒閸喓鈯曟い鏂垮濮婄粯鎷呴崨濠傛殘婵烇絽娲﹀浠嬫晲閻愭潙绶為柟閭﹀劦閿曞倹鐓曢柡鍥ュ妼閻忕姵淇婇锝忚€块柡灞剧洴閳ワ箓骞嬪┑鍥╀壕缂傚倷绀侀鍛崲閹版澘鐓橀柟杈鹃檮閸婄兘鏌ょ喊鍗炲闁告柨鎲$换娑氣偓娑欋缚閻倕霉濠婂簼绨绘い鏇稻缁绘繂顫濋鐔割仧闂備胶绮灙閻忓繑鐟╁畷鎰版倷閻戞ǚ鎷洪柣搴℃贡婵敻濡撮崘鈺€绻嗛柣鎰綑濞搭喗顨ラ悙宸剱妞わ妇澧楅幆鏃堟晲閸ラ搴婇梻鍌欒兌缁垶宕濋敃鍌氱婵炲棙鎸哥粈澶愭煏閸繃顥撳ù婊勭矋閵囧嫰骞樼捄鐩掋垽鏌涘Ο铏规憼妞ゃ劊鍎甸幃娆撳箵閹烘挻顔勯梺鍓х帛閻楃娀寮诲☉妯锋闁告鍋為悘鍫熺箾鐎电ǹ顎岄柛娆忓暙椤繘鎼归崷顓狅紲濠殿喗顨呭Λ娆撴偩閸洘鈷戠紓浣癸供濞堟棃鏌ㄩ弴銊ら偗闁绘侗鍠涚粻娑樷槈濞嗘垵濮搁柣搴$畭閸庡崬螞瀹€鍕婵炲樊浜濋埛鎴︽煕濞戞﹫鍔熺紒鐘虫崌閹顫濋悡搴$睄闂佽桨绀佺粔鐟邦嚕椤曗偓瀹曟帒饪伴崪鍐簥闂傚倷绀侀幖顐ゆ偖椤愶箑纾块柟鎯板Г閸嬧晜绻涘顔荤凹闁绘挻绋戦湁闁挎繂鎳忛幉鎼佸极閸惊鏃堟偐闂堟稐绮跺┑鐐叉▕閸欏啴濡存笟鈧浠嬵敇閻愰潧骞愰梻浣告啞閸旀垿宕濆澶嬪€堕柛顐犲劜閸婄敻鎮峰▎蹇擃仾缂佲偓閸愨斂浜滈柕濞垮劵闊剚顨ラ悙璇ц含鐎殿喕绮欓、姗€鎮欓棃娑樼闂傚倷绀侀幉锟犲礉閹达箑绀夐幖娣妼绾惧綊鏌ㄩ悤鍌涘

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

硫化鈉是用于皮革鞣制的重要化學(xué)試劑,可用無水芒硝(Na2SO4)與炭粉在高溫下反應(yīng)而制得,反應(yīng)式如下:

① Na2SO4 + 4C →高 溫  Na2S + 4CO

② Na2SO4 + 4 CO→高 溫  Na2S + 4CO2

(1)現(xiàn)要制取Na2S 7.8克,需要無水芒硝(Na2SO4           g;

(2)若在反應(yīng)中生成的Na2S物質(zhì)的量為1 mol,則消耗的碳單質(zhì)的物質(zhì)的量范圍n的范圍是     < n <     

(3)若在上述反應(yīng)中消耗的碳單質(zhì)為1mol,生成Na2S的物質(zhì)的量為 y mol,生成的CO和CO2的物質(zhì)的量之比為x,則yx的關(guān)系式為y=        ;

(4)Na2S放置在空氣中,會緩慢氧化成Na2SO3及Na2SO4,現(xiàn)稱取已經(jīng)被部分氧化的硫化鈉39.2 g溶于水中,加入足量鹽酸,充分反應(yīng)后,過濾得沉淀9.6g,放出H2S氣體1.12L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),求:39.2g被部分氧化的硫化鈉中Na2S的物質(zhì)的量為     mol;Na2SO3的物質(zhì)的量為     mol;Na2SO4的物質(zhì)的量為          mol。

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科目:高中化學(xué) 來源:2012屆上海市崇明縣高三高考模擬考試(二模)化學(xué)試卷(帶解析) 題型:計算題

(共16分)  硫化鈉是用于皮革鞣制的重要化學(xué)試劑,可用無水芒硝(Na2SO4)與炭粉在高溫下反應(yīng)而制得,反應(yīng)式如下:
 �、� Na2SO44CNa2S4CO↑
  ② Na2SO44CONa2S4CO2
(1)、現(xiàn)要制取Na2S 7.80 g,若生產(chǎn)過程中無水芒硝(Na2SO4)的利用率為90%,則理論上需要無水芒硝(Na2SO4     g(精確到0.01);
(2)、若在反應(yīng)中生成的Na2S物質(zhì)的量為1 mol,則消耗的碳單質(zhì)的物質(zhì)的量n的范圍是
        <n<       ;
(3)、若在上述反應(yīng)中消耗的碳單質(zhì)為1 mol,生成Na2S的物質(zhì)的量為 y mol,生成的CO和CO2的物質(zhì)的量之比為x,則y與x的關(guān)系式為y        
(4)、Na2S放置在空氣中,會緩慢氧化成Na2SO3及Na2SO4,現(xiàn)稱取已經(jīng)部分氧化的硫化鈉樣品39.20 g溶于水中,加入足量硫酸,充分反應(yīng)后,過濾得沉淀9.6 g,放出H2S氣體1.12 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。請計算:39.20 g樣品中各成分的物質(zhì)的量分別為           。
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科目:高中化學(xué) 來源:2012屆三校上海市(復(fù)旦、交大、華師大二附中)高三聯(lián)考化學(xué)試卷(帶解析) 題型:計算題

(本題共10分)
硫化鈉是用于皮革鞣制的重要化學(xué)試劑,可用無水芒硝(Na2SO4)與炭粉在高溫下反應(yīng)而制得,反應(yīng)式如下:Na2SO4+ 4CNa2S+4CO↑   ② Na2SO4+4CONa2S+4CO2
(1)現(xiàn)要制取Na2S 7.80 g,若生產(chǎn)過程中無水芒硝(Na2SO4)的利用率為90%,則理論上需要無水芒硝(Na2SO4            g(精確到0.01);
(2)若在反應(yīng)中生成的Na2S物質(zhì)的量為1 mol,則消耗的碳單質(zhì)的物質(zhì)的量n的范圍是
           n            ;
(3)若在上述反應(yīng)中消耗的碳單質(zhì)為1 mol,生成Na2S的物質(zhì)的量為y mol,生成的CO和CO2的物質(zhì)的量之比為x,則yx的關(guān)系式為y=           ;
(4)Na2S放置在空氣中,會被緩慢氧化成Na2SO3及Na2SO4,現(xiàn)稱取已經(jīng)部分氧化的硫化鈉樣品39.20 g溶于水中,加入足量鹽酸,充分反應(yīng)后過濾得沉淀9.6 g,放出H2S氣體1.12 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。請計算:39.20 g樣品中各氧化產(chǎn)物的物質(zhì)的量(不考慮氣體在水中的溶解)。

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