Question

（1）Na₂SO₃和Na₂S是硫元素的兩種重要化合物，請回答下列問題：
①向Na₂SO₃和Na₂S的混合溶液中加入稀鹽酸，溶液中會產(chǎn)生大量淡黃色沉淀，則該反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比是

 

．
②Na₂SO₃和Na₂S的混合物中，含硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為32%，則混合物中的Na₂SO₃和Na₂S的物質(zhì)的量之比為

 

．
③在NaHS飽和水溶液中，c（Na⁺）=c（S^2-）+

 

④已知Na₂SO₃在高溫下分解生成兩種產(chǎn)物，某同學(xué)稱量25.2g純凈的Na₂SO₃?7H₂O晶體在高溫下隔絕空氣加熱至恒重，冷卻后稱得固體為12.6g，將其完全溶于水配成1L溶液，并測溶液的PH大于0.1mol/lNa₂SO₃溶液的PH，寫出Na₂SO₃高溫下的分解的化學(xué)方程式：

 

（2）CuSO₄溶液與K₂C₂O₄溶液反應(yīng)得到一種藍(lán)色結(jié)晶水合物晶體．通過下述實驗確定該晶體的組成：
a、稱取0.168g晶體，加入過量的H₂SO₄溶液，使樣品溶解后加入適量水，加熱近沸，用0.02mol/LKMnO₄溶液滴定至終點（溶液變?yōu)闇\紫紅色），消耗20.00ml．
b、接著將溶液充分加熱，使淺紫紅色變?yōu)樗{(lán)色，此時MnO₄^-轉(zhuǎn)化為Mn²⁺并釋放出O₂
c、冷卻后加入2gKI固體（過量）和適量Na₂CO₃溶液變?yōu)樽厣�并生成沉�?br />d、用0.05mol/LNa₂S₂O₃溶液滴定，近終點加指示劑，消10.00ml
已知：2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10 CO₂↑+8H₂O
2Cu²⁺+4I^-═2CuI↓+I₂
2Na₂S₂O₃+I₂═2NaI+Na₂S₄O₆
①步驟b中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

 

②步驟d中加入指示劑為

 

③通過計算寫出該藍(lán)色晶體的化學(xué)式

 

④已知室溫下BaSO₄的Ksp=1.1×10^-10，欲使溶液中c（SO₄^2-）≤1.0×10^-6mol/L，應(yīng)保持溶液C（Ba²⁺）≥

 

mol/L．
（3）重鉻酸鉀又名紅礬鉀，是化學(xué)實驗室中的一種重要分析試劑．工業(yè)上以鉻酸鉀（K₂CrO₄）為原料，采用電化學(xué)法制備重鉻酸鉀（K₂Cr₂O₇）．制備裝置如圖所示（陽離子交換膜只允許陽離子透過） 
制備原理：2CrO₄^2-（黃色）+2H⁺?CrO₇^2-（橙色）+H₂O
①通電后陽極室產(chǎn)生的現(xiàn)象為

 

；其電極反應(yīng)式是

 

．
②該制備過程總反應(yīng)的離子方程式可表示為4CrO₄^2-+4H₂O

通電  .

2Cr₂O₇^2-+4OH^-+2H₂↑+O₂↑，若實驗開始時在右室中加入38.8gK₂CrO₄，tmin后測得右室中K與Cr的物質(zhì)的量之比為3：2，則溶液中K₂CrO₄和K₂Cr₂O₇的物質(zhì)的量之比為

 

；此時電路中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為

 

．

Answer 1

考點：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量,氧化還原反應(yīng)的計算,電解原理,含硫物質(zhì)的性質(zhì)及綜合應(yīng)用

專題：

分析：（1）①根據(jù)反應(yīng)方程式分析；
②根據(jù)Na₂SO₃和Na₂S的式量分析，設(shè)Na₂SO₃的物質(zhì)的量x，Na₂S的物質(zhì)的量為y，再根據(jù)含硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)列式計算；
③根據(jù)NaHS溶液中Na原子與硫原子守恒來分析；
④含有結(jié)晶水的晶體，受熱首先失去結(jié)晶水，根據(jù)硫的化合價分析；
（2）①由題目信息，可知錳元素化合價由MnO₄^-中+7價降低為Mn²⁺中+2價，1個Mn²⁺化合價變化5，氧元素化合價由-2價升高為0價，1個氧氣化合價變化4，據(jù)化合價升降總數(shù)相等，化合價升降的最小公倍數(shù)為20，所以Mn²⁺的系數(shù)為4，O₂的系數(shù)為5，再根據(jù)元素守恒（電荷守恒），配平其它物質(zhì)的系數(shù)；
②根據(jù)碘遇淀粉溶液變藍(lán)，當(dāng)藍(lán)色消失時，表明反應(yīng)2Na₂S₂O₃+I₂═2NaI+Na₂S₄O₆完全進(jìn)行；
③先根據(jù)方程式2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10 CO₂↑+8H₂O求出n（C₂O₄^2-），再根據(jù)關(guān)系式Cu²⁺～Na₂S₂O₃求出n（Cu²⁺），根據(jù)電荷守恒可得化學(xué)式K₂[Cu（C₂O₄）₂]?xH₂O，最后根據(jù)質(zhì)量守恒求出x，最終求出化學(xué)式；
④根據(jù)BaSO₄的Ksp=1.1×10^-10，計算出C（Ba²⁺）的濃度；
（3）①依據(jù)電解原理分析，溶液中陰離子放電，氫氧根離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，氫離子濃度增大平衡正向進(jìn)行，溶液呈橙色；
②依據(jù)原子守恒、電子守恒計算．

解答： 解：（1）①向Na₂SO₃和Na₂S的混合溶液中加入稀鹽酸，溶液中會產(chǎn)生大量淡黃色沉淀，反應(yīng)的方程式為：Na₂SO₃+2Na₂S+6HCl=3↓S+6NaCl+3H₂O，Na₂S→S硫元素的化合價升高做還原劑，Na₂SO₃→S硫元素的化合價降低做氧化劑，則氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比是1：2；
故答案為：1：2；
②設(shè)Na₂SO₃的物質(zhì)的量x，Na₂S的物質(zhì)的量為y，則

32x+32y

126x+78y

×100%=32%，解得x：y=11：13；
故答案為：11：13；
③在NaHS溶液中Na原子與硫原子守恒，溶液中S的存在形式有S^2-、HS^-、H₂S，則c（Na⁺）═c（S^2-）+c（HS^-）+c（H₂S）；
故答案為：c（HS^-）+c（H₂S）；
④25.2g純凈的 Na₂SO₃?7H₂O晶體在高溫下隔絕空氣加熱至恒重，冷卻后稱得固體為12.6g；
則n（Na₂SO₃?7H₂O）=

25.2g

252g/mol

=0.1mol，生成的氣體的質(zhì)量為25.2-12.6=12.6g，含有結(jié)晶水的晶體，受熱首先失去結(jié)晶水，
若生成的是水蒸氣則n（H₂O）=

12.6g

18g/mol

=0.7mol，則恰好滿足Na₂SO₃?7H₂O；
分解后的物質(zhì)配成溶液，測得溶液的pH大于0.1mol?L^-1Na₂SO₃溶液的pH，說明分解生成的一種物質(zhì)的水解程度比Na₂SO₃大，則說明生成Na₂S，根據(jù)化合價的變化可知，另一種物質(zhì)為Na₂SO₄，則Na₂SO₃高溫下分解的化學(xué)方程式4Na₂SO₃

高溫  .

3Na₂SO₄+Na₂S；
故答案為：4Na₂SO₃

高溫  .

3Na₂SO₄+Na₂S；
（2）①錳元素化合價由MnO₄^-中+7價降低為Mn²⁺中+2價，1個Mn²⁺化合價變化5，氧元素化合價由-2價升高為0價，1個氧氣化合價變化4，據(jù)化合價升降總數(shù)相等，化合價升降的最小公倍數(shù)為20，所以Mn²⁺的系數(shù)為4，O₂的系數(shù)為5，再根據(jù)元素守恒（電荷守恒），得方程式為：4MnO₄^-+12H⁺═4Mn²⁺+5O₂↑+6H₂O，
故答案為：4MnO₄^-+12H⁺═4Mn²⁺+5O₂↑+6H₂O；
②碘遇淀粉溶液變藍(lán)，當(dāng)藍(lán)色消失時，表明反應(yīng)2Na₂S₂O₃+I₂═2NaI+Na₂S₄O₆完全進(jìn)行，故答案為：淀粉溶液；
③n（C₂O₄^2-）=0.02000mol?L^-1×20.00×10^-3L×

5

2

=1.000×10^-3mol
n（Cu²⁺）=0.05000mol?L^-1×10.00×10^-3L=0.5000×10^-3mol，根據(jù)電荷守恒，n（K⁺）=1.000×10^-3mol×2-0.5000×10^-3mol×2=1.000×10^-3mol
n（K⁺）：n（Cu²⁺）：n（C₂O₄^2-）=1.000×10^-3mol：1.000×10^-3mol：1.000×10^-3mol=2：1：2，
該晶體的化學(xué)式為K₂[Cu（C₂O₄）₂]?xH₂O，
m（H₂O）=0.1680g-0.5000×10^-3 mol×M[K₂Cu（C₂O₄）₂]
=0.1680g-0.5000×10^-3mol×318 g?mol^-1=0.009g，
n（H₂O）=0.009 g/（18 g?mol^-1）=0.5000×10^-3 mol，
n（H₂O）：n（Cu²⁺）=1：1，即x=1，
故答案為：K₂[Cu（C₂O₄）₂]?H₂O．
④BaSO₄的Ksp=1.1×10^-10=c（Ba²⁺）?c（SO₄^2-），c（Ba²⁺）=

Ksp

c(SO42-)

=

1.1×10-10

1.0×10-6

=1.1×10^-4，由于溶液中c（SO₄^2-）≤1.0×10^-6mol/L，
應(yīng)保持溶液C（Ba²⁺）≥1.1×10^-4，
故答案為：1.1×10^-4；
（3）①陽極室發(fā)生氧化反應(yīng)，氫氧根離子失去電子放電，電極反應(yīng)為：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O 或2H₂O-4e^-=O₂↑+4H⁺，陽極區(qū)氫離子濃度增大，平衡右移，溶液由黃色逐漸變?yōu)槌壬��?br />故答案為：陽極產(chǎn)生無色氣體，溶液由黃色逐漸變?yōu)槌壬��?OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O 或2H₂O-4e^-=O₂↑+4H⁺；
 ②加入反應(yīng)容器內(nèi)的K₂CrO₄為38.8g 物質(zhì)的量=

38.8g

194g/mol

=0.2mol，反應(yīng)過程中有xmol K₂CrO₄轉(zhuǎn)化為K₂Cr₂O₇，則陽極區(qū)剩余K₂CrO₄為（0.2-x）mol，
對應(yīng)的n（K）=2（0.2-x）mol，n（Cr）=（0.2-x）mol，生成的K₂Cr₂O₇為

x

2

mol，對應(yīng)的n（K）=xmol，n（Cr）=xmol，根據(jù)K與Cr的物質(zhì)的量之比為3：2；

2(0.2-x)+x

0.2-x+x

=

3

2

，計算得到x=0.1，溶液中K₂CrO₄和K₂Cr₂O₇的物質(zhì)的量之比=（0.2-0.1）：

0.1

2

=2：1；4CrO₄^2-+4H₂O

通電  .

 2Cr₂O₇^2-+4OH^-+2H₂↑+O₂↑，
反應(yīng)可知反應(yīng)4molCrO₄^2-轉(zhuǎn)移電子4mol，所以反應(yīng)0.1molK₂CrO₄，電子轉(zhuǎn)移0.1mol；
故答案為：2：1；0.1 mol．

點評：本題考查了含硫化合物的性質(zhì)，晶體的組成測定，電解池原理分析判斷，涉及氧化還原反應(yīng)、溶液中原子守恒的應(yīng)用、有關(guān)物質(zhì)的量的計算等，電極原理的應(yīng)用，題目難度較大，注意把握反應(yīng)中化合價的變化及元素守恒及得失電子守恒．