Question

【题目】硫化钠是重要的化工原料，大多采用无水芒硝（Na2SO4）—炭粉还原法制备，原理为Na2SO4＋2CNa2S＋2CO2↑。其主要流程如下：

（1） Na2S溶液显碱性，写出相关反应的方程式（主要）______，上述流程中采用稀碱液比用热水更好，理由是___________。

（2）常温下，等体积、等物质的量浓度的NaHS溶液与Na2S溶液混合，混合溶液中c(S2－)_____c(HS－) （填“大于”、“小于”或“等于”）。若混合溶液的pH=10，则c(HS－)＋3c(H2S)－c(S2－)= ___________________

（3）已知：I2＋2S2O32-=2I－＋S4O62-。上述所制得的Na2S·9H2O晶体中含有Na2S2O3·5H2O等杂质。为测定产品的成分，进行下列实验，步骤如下：

a. 取试样10.00 g配成500.00 mL溶液。

b. 取所配溶液25.00 mL于碘量瓶中，加入过量ZnCO3悬浊液除去Na2S后，过滤，向滤液中滴入2～3滴淀粉溶液，用0.050 00 mol·L－1I2溶液滴定至终点，用去5.00mL I2溶液。

c. 再取所配溶液25.00 mL于碘量瓶中，加入50.00 mL 0.050 00 mol·L－1的I2溶液，并滴入2～3滴淀粉溶液，振荡。用标准Na2S2O3溶液滴定多余的I2，用去15.00 mL 0.100 0 mol·L－1 Na2S2O3溶液。

①步骤b中用ZnCO3除去Na2S的离子方程式为________。

②判断步骤c中滴定终点的方法为______________。

③计算试样中Na2S·9H2O和Na2S2O3·5H2O的质量分数_________（写出计算过程）。

Answer 1

【答案】 热水会促进Na2S水解，而稀碱液能抑制Na2S水解 小于 1×10-4mol/L或2×(10-4-10-10)mol/L 溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不变色 步骤b中消耗的I2有：

n(I2)=0.05000 mol·L－1×5.00 mL×10－3 L·mL－1=2.500×10－4mol

n(Na2S2O3·5H2O)=2n(I2)=5.000×10－4 mol

w(Na2S2O3·5H2O)=×100%=×100%=24.8%，

步骤c中，加入的I2：

n(I2)=0.05000 mol·L－1×50.00 mL×10－3 L·mL－1=2.500×10－3 mol

由步骤b可知25mL溶液中Na2S2O3消耗的I2：2.500×10－4 mol

滴入的标准Na2S2O3溶液消耗多余的I2：15mL×10-3 L·mL－1×0.1000mol·L－1×=7.5×10－4 mol

溶液中有Na2S有：

n(Na2S)=(2.500×10-3-2.500×10-4-7.5×10－4)mol=1.500×10－3mol

w(Na2S·9H2O)=×100%==72.0%

【解析】

（1）H2S为二元弱酸，S2-的水解主要是一级水解，其反应方程式为：；因水解反应为吸热反应，升高温度有利于水解的进行，热水会促进Na2S水解，而稀碱液能抑制Na2S水解；

（2）S2-的水解程度大于HS-，而S2-水解生成HS-，而S2-水解程度大于HS-电离，故c(S2-)<c(HS-)；等浓度等体积的NaHS溶液与Na2S溶液混合，钠元素的物质的量为硫元素的物质的量的1.5倍，故，根据电荷守恒：，两式联立可得：，常温下，pH=10，c(H+)=1×10-10mol/L，c(OH-)=1×10-4mol/L，故；

（3）①ZnCO3除去Na2S的离子方程式为：；

②滴定终点时I2完全反应，所以滴定终点为：溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不变色；

③样品中N2S·9H2O和Na2S2O3·5H2O均可以与I2反应，步骤b中测量的Na2S2O3·5H2O的量，步骤c测量的是样品中Na2S·9H2O和Na2S2O3·5H2O的总量，求Na2S·9H2O的量，用总量减去Na2S2O3·5H2O的量即可；

步骤b中消耗的I2有：

n(I2)=0.05000 mol·L－1×5.00 mL×10－3 L·mL－1=2.500×10－4mol

n(Na2S2O3·5H2O)=2n(I2)=5.000×10－4 mol

w(Na2S2O3·5H2O)=×100%=×100%=24.8%，

步骤c中，加入的I2：

n(I2)=0.05000 mol·L－1×50.00 mL×10－3 L·mL－1=2.500×10－3 mol

由步骤b可知25mL溶液中Na2S2O3消耗的I2：2.500×10－4 mol

滴入的标准Na2S2O3溶液消耗多余的I2：15mL×10-3 L·mL－1×0.1000mol·L－1×=7.5×10－4 mol

溶液中有Na2S有：n(Na2S)=(2.500×10-3-2.500×10-4-7.5×10－4)mol=1.500×10－3mol，

w(Na2S·9H2O)=×100%==72.0%。