Question

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) 上述流程中采用稀碱液比用热水更好，理由是________________________________________________________________________。

(2) 已知：I₂＋2S₂O₃^2－===2I^－＋S₄O₆^2－。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^－1 I₂溶液滴定至终点，用去5.00 mL 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

热水会促进Na2S水解，而稀碱液能抑制Na2S水解 ZnCO3＋S2－===ZnS＋CO 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)＝0.050 00 mol·L－1×5.00 mL×10－3 L·mL－1＝2.500×10－4 mol

n(Na2S2O3·5H2O)＝2n(I2)＝5.000×10－4 mol(1分)

w(Na2S2O3·5H2O)＝

＝24.8%(1分)

步骤c中，加入的I2有：

n(I2)＝0.050 00 mol·L－1×50.00 mL×10－3 L·mL－1＝2.500×10－3 mol(1分)

溶液中Na2S2O3消耗的I2有：2.500×10－4 mol(1分)

滴入的标准Na2S2O3溶液消耗多余的I2有：

15．00 mL×10－3 L·mL－1×0.100 0 mol·L－1×1/2＝7.500×10－4 mol

溶液中Na2S有：

n(Na2S)＝(2.500×10－3－2.500×10－4－7.500×10－4)mol＝1.500×10－3 mol(1分)

w(Na2S·9H2O)＝

＝72.0%(1分)

【解析】(1)硫化钠水解，溶液显碱性，水解吸热，热水会促进Na2S水解，而稀碱液能抑制Na2S水解。(2)①步骤b中用ZnCO3除去Na2S，反应中生成更难溶的ZnS，反应的离子方程式为 ZnCO3＋S2－＝ZnS＋CO32－。②碘遇淀粉显蓝色，则判断步骤c中滴定终点的方法为溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不变色。③步骤b中消耗的I2为：

n(I2)＝0.050 00 mol·L－1×5.00 mL×10－3 L·mL－1＝2.500×10－4 mol

n(Na2S2O3·5H2O)＝2n(I2)＝5.000×10－4 mol

w(Na2S2O3·5H2O)＝＝24.8%

步骤c中，加入的I2有：

n(I2)＝0.050 00 mol·L－1×50.00 mL×10－3 L·mL－1＝2.500×10－3 mol

溶液中Na2S2O3消耗的I2有：2.500×10－4 mol

滴入的标准Na2S2O3溶液消耗多余的I2有：

15.00 mL×10－3 L·mL－1×0.100 0 mol·L－1×1/2＝7.500×10－4 mol

溶液中Na2S有：

n(Na2S)＝(2.500×10－3－2.500×10－4－7.500×10－4)mol＝1.500×10－3 mol

w(Na2S·9H2O)＝＝72.0%