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2.硫化鈉俗稱臭堿,在染料工業(yè)中用于生產(chǎn)硫化染料,工業(yè)上采用煤粉還原法來(lái)制備硫化鈉,流程如圖.

完成下列填空:
(1)將硫酸鈉與磨碎的煤粉混合均勻,高溫進(jìn)行煅燒,若煅燒所得氣體是分子個(gè)數(shù)比為1:1的兩種碳的氧化物,寫出煅燒時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式8C+3Na2SO4_3Na2S+4CO↑+4CO2↑.
(2)用稀堿作為浸泡液浸取硫化鈉,然后依次經(jīng)過(guò)過(guò)濾、蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥得到硫化鈉晶體.
(3)煤粉還原法的優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單,原料價(jià)廉.煤粉還原法的缺點(diǎn)是能耗高、污染重.
(4)請(qǐng)用化學(xué)方程式表示另一種制備Na2S的方法2NaOH+H2S=Na2S+2H2O.
(5)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室探究硫化鈉與氯化鐵的實(shí)驗(yàn),產(chǎn)物受溶液的酸堿性以及反應(yīng)物的量影響.
①向2mL鹽酸酸化的氯化鐵溶液中加入少量的硫化鈉溶液,觀察到有淡黃色固體生成,寫出該反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式2Fe3++S2-=2Fe 2++S↓.
②向2mL硫化鈉溶液中加入少量氯化鐵溶液,立即產(chǎn)生黑色沉淀,已知FeS與Fe2S3均為黑色難容與水的沉淀,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證沉淀是FeS還是Fe2S3

分析 工業(yè)上采用煤粉還原法來(lái)制備硫化鈉,用過(guò)量的煤粉在高溫下還原硫酸鈉生成碳的氧化物和硫化鈉,用稀堿溶液浸泡,再過(guò)濾,濾渣中含有未反應(yīng)的煤粉可循環(huán)利用,濾液為硫化鈉溶液,經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥得到硫化鈉晶體,
(1)硫酸鈉與碳反應(yīng)生成硫化鈉和兩種碳的氧化物為CO和CO2,根據(jù)元素守恒和電子得失守恒書寫化學(xué)反應(yīng)方程式;
(2)從硫化鈉溶液中獲得硫化鈉晶體,可以依次經(jīng)過(guò)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥得到;
(3)根據(jù)反應(yīng)原理可知,煤粉還原法中需要高溫,反應(yīng)后產(chǎn)生CO有毒;
(4)制備Na2S也可以用氫氧化鈉溶液和硫化氫氣體發(fā)生中和反應(yīng);
(5)①向鹽酸酸化的氯化鐵溶液中加入少量的硫化鈉溶液,鐵離子能氧化硫離子生成硫單質(zhì)和亞鐵離子,所以觀察到有淡黃色固體生成,根據(jù)電荷守恒和元素守恒書寫反應(yīng)的離子方程式;
②產(chǎn)生黑色沉淀可能為FeS或Fe2S3,根據(jù)①可知在,F(xiàn)e2S3中加鹽酸,鐵離子與硫離子會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng),有硫產(chǎn)生,而FeS中加入鹽酸沒(méi)有沉淀生成,據(jù)此可驗(yàn)證沉淀是FeS還是Fe2S3

解答 解:工業(yè)上采用煤粉還原法來(lái)制備硫化鈉,用過(guò)量的煤粉在高溫下還原硫酸鈉生成碳的氧化物和硫化鈉,用稀堿溶液浸泡,再過(guò)濾,濾渣中含有未反應(yīng)的煤粉可循環(huán)利用,濾液為硫化鈉溶液,經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥得到硫化鈉晶體,
(1)硫酸鈉與碳反應(yīng)生成硫化鈉和兩種碳的氧化物為CO和CO2,化學(xué)反應(yīng)方程式為8C+3Na2SO4_3Na2S+4CO↑+4CO2↑,
故答案為:8C+3Na2SO4_3Na2S+4CO↑+4CO2↑;
(2)從硫化鈉溶液中獲得硫化鈉晶體,可以依次經(jīng)過(guò)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥得到,
故答案為:蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶;
(3)根據(jù)反應(yīng)原理可知,煤粉還原法中需要高溫,能耗高,反應(yīng)后產(chǎn)生CO有毒,污染環(huán)境,
故答案為:能耗高、污染重;
(4)制備Na2S也可以用氫氧化鈉溶液和硫化氫氣體發(fā)生中和反應(yīng),反應(yīng)方程式為2NaOH+H2S=Na2S+2H2O,
故答案為:2NaOH+H2S=Na2S+2H2O;
(5)①向鹽酸酸化的氯化鐵溶液中加入少量的硫化鈉溶液,鐵離子能氧化硫離子生成硫單質(zhì)和亞鐵離子,所以觀察到有淡黃色固體生成,反應(yīng)的離子方程式2Fe3++S2-=2Fe 2++S↓,
故答案為:2Fe3++S2-=2Fe 2++S↓;
②產(chǎn)生黑色沉淀可能為FeS或Fe2S3,根據(jù)①可知在,F(xiàn)e2S3中加鹽酸,鐵離子與硫離子會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng),有硫產(chǎn)生,而FeS中加入鹽酸沒(méi)有沉淀生成,所以驗(yàn)證沉淀是FeS還是Fe2S3,實(shí)驗(yàn)操作為:在黑色沉淀中加入鹽酸,如果溶液中出現(xiàn)淡黃色固體,則該沉淀物是Fe2S3,若無(wú)黃色沉淀出現(xiàn),則是FeS,
故答案為:在黑色沉淀中加入鹽酸,如果溶液中出現(xiàn)淡黃色固體,則該沉淀物是Fe2S3,若無(wú)黃色沉淀出現(xiàn),則是FeS.

點(diǎn)評(píng) 本題以制備硫化鈉為載體,涉及實(shí)驗(yàn)基本操作、氧化還原反應(yīng)、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì),是對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的綜合應(yīng)用,對(duì)學(xué)生綜合能力有一定的要求,題目難度中等.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:多選題

1.某溶液中大量存在以下五種離子:NO3-、SO42-、Fe3+、H+、M,其物質(zhì)的量之比為n(NO3-):n(SO42-):n(Fe3+):n(H+):n(M)=2:3:1:3:1,則M可能為(  )
A.K+B.Ba2+C.Zn2+D.Mg2+

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

2.能正確表示下列反應(yīng)的離子方程式是( �。�
A.等物質(zhì)的量的MgCl2、Ba(OH)2和HC1溶液混合:Mg2++2OH-═Mg(OH)2
B.NaHCO3溶液中加入稀HCl:CO32-+2H+═CO2↑+H2O
C.AlCl3溶液中加入過(guò)量稀氨水:Al3++4NH3•H2O═AlO2-+4NH4++2H2O
D.Cu溶于稀HNO3:3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

19.在反應(yīng)MnO2+4HCl(濃)_MnCl2+Cl2↑+2H2O中,鹽酸除表現(xiàn)出強(qiáng)還原性外,還表現(xiàn)出酸性.若有14.6gHCl被氧化,則生成Cl2的質(zhì)量為14.2g.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

6.將由NaCl和BaCl2所組成的混合溶液100mL分為兩等份,向其中一份溶液中加入50mL0.60mol•L-1的AgNO3溶液可使溶液中的Cl-沉淀完全;向另一份溶液中加入50mL0.20mol•L-1的稀硫酸可使Ba2+剛好沉淀完全,則原溶液中的c(Na+)(單位:mol•L-1)為( �。�
A.0.1B.0.2C.0.4D.0.02

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

7.霧霾天氣是一種大氣污染狀態(tài),霧霾的源頭多種多樣,比如汽車尾氣、工業(yè)排放、建筑揚(yáng)塵、垃圾焚燒,甚至火山噴發(fā)等.
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)汽車尾氣中的NO(g)和CO(g)在一定溫度和催化劑的條件下可凈化為N2和CO2
①已知部分化學(xué)鍵的鍵能如下
 分子式/結(jié)構(gòu)式 NO/N≡O(shè)CO/C≡O(shè)  CO2/O≡C=O N2/N≡N
 化學(xué)鍵 N≡O(shè) C≡O(shè) C≡O(shè) N≡N
 鍵能(kJ/mol) 632 1072 750 946
請(qǐng)完成汽車尾氣凈化中NO(g)和CO(g)發(fā)生反應(yīng)的熱化學(xué)方程式2NO(g)+2CO( g)?N2( g)+2CO2(g)的△H=-538kJ/mol.
②若上述反應(yīng)在恒溫、恒容的密閉體系中進(jìn)行,并在t1時(shí)刻達(dá)到平衡狀態(tài),則下列圖象符合題意的是D(填選項(xiàng)序號(hào)).(圖甲中v、K、n、P分別表示正反應(yīng)速率、平衡常數(shù)、物質(zhì)的量和總壓強(qiáng))
(2)在t1℃下,向體積為10L的恒容密閉容器中通入NO和CO,測(cè)得了不同時(shí)間是NO和CO的物質(zhì)的量如下表:
 時(shí)間/s 0 1 2 3 4 5
 n(NO)/×10-2mol 10.0 4.50 2.50 1.50 1.00 1.00
 n(NO)/×10-1mol 3.60 3.05 2.85 2.75 2.70 2.70
t1℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=500,既能增大反應(yīng)速率又能使平衡正向移動(dòng)的措施是加壓.(寫出一種即可)
(3)降低溫度,NO2(g)將轉(zhuǎn)化為N2O4(g),以N2O4、O2、熔斷NaNO3組成的燃料電池裝置如圖1所示,在使用過(guò)程中石墨I(xiàn)電極反應(yīng)生成一種氧化物Y,Y為N2O5,有關(guān)石墨I(xiàn)電極反應(yīng)式看表示為N2O4+2NO3--2e-=2N2O5
(4)NH3催化還原氮氧化物(SCR)技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛的煙氣氮氧化物脫除技術(shù).如圖2,采用NH3作還原劑,煙氣以一定的流速通過(guò)兩種不同催化劑,測(cè)量逸出氣體中氮氧化物含量,從而確定煙氣脫氮率.反應(yīng)原理為:NO(g)+NO2(g)+2NH3(g)?2N2(g)+3H2O(g),相關(guān)說(shuō)法正確的是AB.
A.上述反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)
B.催化劑①②分別適合于240℃和450℃脫氮
C.曲線①②最高點(diǎn)表示此時(shí)平衡轉(zhuǎn)化率最高
D.相同條件下,改變壓強(qiáng)對(duì)脫氮率沒(méi)有影響
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

14.2,5-二甲基-2,4-己二烯 的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:C(CH32=CHCH=C(CH32

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

11.某溶液加入鋁可以生成氫氣,則在該溶液中不可能大量存在的離子組是(  )
A.K+、Fe2+、NO3-、Cl--B.K+、Al3+、SO42-、Cl-
C.K+、NH4+、SO42-、Cl-D.Na+、K+、Br-、AlO2-

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

12.標(biāo)準(zhǔn)狀況下有①0.112L水  ②3.01×1023個(gè)氯化氫分子③13.6g H2S氣體  ④0.2mol氨氣,下列對(duì)這四種物質(zhì)的關(guān)系由小到大排列正確的是( �。�
A.體積:①④③②B.密度:④①③②C.質(zhì)量:①④③②D.氫原子數(shù):②④③①

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同步練習(xí)冊(cè)答案
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