Question

13．硫化鈉是一種重要的化工原料．工業上用硫酸鈉與碳反應得到硫化鈉．反應方程式如下：
Na₂SO₄+2C$\stackrel{高溫}{→}$ Na₂S+CO₂↑
完成下列填空：
（1）上述反應的元素中，原子半徑最大的元素的原子有4種能級不同的電子．
（2）下列可以證明二氧化碳是非極性分子的實驗是ac（填編號）
a． 微波爐中加熱少量干冰數分鐘，干冰溫度不變     b．二氧化碳能溶于水
c．二氧化碳在電場中通過不偏向                    d．二氧化碳常溫常壓下為氣態
（3）硫化鈉在一定條件下會與硫單質反應生成多硫化鈉（Na₂S_X）．在堿性溶液中，Na₂S_X與NaBrO₃發生反應生成Na₂SO₄與NaBr．若Na₂S_X與NaBrO₃反應的物質的量之比為3：10，則 x=3．
（4）寫出硫氫化鈉與少量硫酸銅溶液反應的離子方程式2HS^-+Cu²⁺=CuS↓+H₂S↑．
能否用硫酸銅溶液來鑒別硫化鈉溶液和硫氫化鈉溶液？請簡述實驗操作和現象并說明自己的觀點：可以，分別向兩種溶液中緩緩加入少量的硫酸銅溶液，若產生氣泡的是硫氫化鈉，不產生的是硫化鈉．
（5）已知：H₂S K_i1=9.1×10^-8    K_i2=1.1×10^-12            HF  K_i=3.5×10^-4
H₂SO₃  K_i1=1.5×10^-2    K_i2=1.0×10^-7         HAc  K_i=1.75×10^-5
若用如圖的裝置，用硫化鈉固體和下列溶液制取硫化氫氣體，可選用的試劑是b
a．硝酸          b．醋酸         c．氫氟酸         d．亞硫酸氫鈉．

Answer 1

分析 （1）幾種元素中原子半徑最大的是Na，根據鈉原子的電子排布分析；
（2）a． 非極性分子在微波爐中加熱時溫度不變；
b．極性分子也能溶于水；
c．非極性分子在電場中通過時不偏向；
d．極性分子常溫常壓下也可能為氣態；
（3）S元素化合價由-$\frac{2}{x}$升高為+6，而NaBrO₃被還原為NaBr，Br元素化合價由+5價降低為-1價，反應中Na₂S_x與NaBrO₃的物質的量之比為3：10，根據氧化還原反應中轉移電子相等進行解答；
（4）硫氫化鈉與少量硫酸銅溶液反應生成硫化銅沉淀和硫化氫；硫化鈉與硫酸銅生成沉淀，硫氫化鈉與硫酸銅生成沉淀和氣體；
（5）根據酸性強的酸能制備酸性弱的酸的原理分析，硫化氫具有強還原性能被亞硫酸和硝酸氧化．

解答 解：（1）幾種元素中原子半徑最大的是Na，鈉原子的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s¹，則Na原子有4種能級不同的電子；
故答案為：4；
（2）a． 非極性分子在微波爐中加熱時溫度不變，已知微波爐中加熱少量干冰數分鐘，干冰溫度不變，說明二氧化碳是非極性分子，故a正確；
b．極性分子也能溶于水，如HCl屬于極性分子，易溶于水，故b錯誤；
c．非極性分子的正負電荷中心重疊，不顯電性，在電場中通過時不偏向，二氧化碳在電場中通過不偏向，則二氧化碳屬于非極性分子，故c正確；
d．極性分子常溫常壓下也可能為氣態，如氨氣、HCl等極性分子在常溫下也是氣體，故d錯誤；
故答案為：ac；
（3）Na₂S_x在堿性溶液中可被NaBrO₃氧化為Na₂SO₄，S元素化合價由-$\frac{2}{x}$升高為+6，而NaBrO₃被還原為NaBr，Br元素化合價由+5價降低為-1價，反應中Na₂S_x與NaBrO₃的物質的量之比為3：10，則：x×[6-（-$\frac{2}{x}$）]×3=10×[5-（-1）]，解得x=3，
故答案為：3；
（4）硫氫化鈉與少量硫酸銅溶液反應生成硫化銅沉淀和硫化氫，其反應的離子方程式為：2HS^-+Cu²⁺=CuS↓+H₂S↑；硫化鈉與硫酸銅生成沉淀，硫氫化鈉與硫酸銅生成沉淀和氣體，所以能用硫酸銅溶液來鑒別硫化鈉溶液和硫氫化鈉溶液；
故答案為：2HS^-+Cu²⁺=CuS↓+H₂S↑；可以，分別向兩種溶液中緩緩加入少量的硫酸銅溶液，若產生氣泡的是硫氫化鈉，不產生的是硫化鈉；
（5）電離常數越大，酸性越強，硫化氫具有強還原性能被亞硫酸和硝酸氧化，所以不能用硝酸和亞硫酸來制備氫硫酸，HF不能盛放在玻璃容器中，所以不能選用HF，則可以用醋酸制備氫硫酸；
故答案為：b．

點評 本題考查了硫元素及其化合物的性質，題目涉及的知識點較多，側重于考查學生對基礎知識的綜合應用能力，注意把握電子排布規律、非極性分子、氧化還原反應原理的應用物質的檢驗鑒別等，題目難度中等．