Question

白色粉末A由Na₂S、Na₂SO₃、Na₂SO₄和NaCl等物質中的兩種或三種混合而成。取一定量A樣品，投入200 mL 2.2 mol·L^-1鹽酸中，充分反應后過濾，最終得200 mL含H⁺的物質的量濃度為1.0 mol·L^-1的濾液。若將此濾液蒸干，只得到16.38 g純凈物B。（已知2S^2-++6H⁺3S↓+3H₂O）

（1）純凈物B的化學式為_____________________。

（2）A中是否含有NaCl？__________（填寫“有”或“沒有”），理由是什么（通過計算回答）？

（3）若反應后還生成1.008 L(標準狀況)一種氣體，且該氣體不會使品紅褪色。求所取的A樣品中含有Na₂S的物質的量。

Answer 1

（1）NaCl

（2）有  參加反應的鹽酸n(HCl)=2.2 mol·L^-1×0.2 L-1.0 mol·L^-1×0.2 L=0.24 mol，根據Cl^-守恒可得m (NaCl)=0.24 mol×58.5 g·mol^-1=14.04 g＜16.38 g所以A中有NaCl。

（3）解：因為氣體不使品紅褪色，所以該氣體為H₂S。

    Na₂S  +  2HCl2NaCl+H₂S↑

     1 mol     2 mol                 22.4 L

n₁(Na₂S)   n₁(HCl)              1.008 L

n₁(HCl)=2n₁ (Na₂S)=0.09 mol

n₂(HCl)=0.24 mol-0.09 mol=0.15 mol

2Na₂S+Na₂SO₃+6HCl6NaCl+3S↓+3H₂O

2 mol                  6 mol

n₂ (Na₂S)        0.15 mol

n(Na₂S)=n₁(Na₂S)+n₂(Na₂S)=0.045 mol+0.05 mol=0.095 mol

答：所取的A樣品中含有Na₂S物質的量為0.095 mol。

解析:A樣品與鹽酸反應，Na₂S、Na₂SO₃轉化成NaCl，可將濾液蒸干而得到。

（1）B是純凈物，則說明原樣品A中沒有Na₂SO₄，B是NaCl。

（2）200 mL 2.2 mol·L^-1的鹽酸反應后剩余200 mL 1.0 mol·L^-1的鹽酸，可知生成NaCl的質量。

 NaCl     —    HCl

58.5 g         1 mol

m(NaCl)       0.2 L×(2.2-1.0) mol·L^-1

則m(NaCl)=14.01 g

而純凈物B是16.38 g，可知樣品A中必定含有NaCl，其質量為16.38 g-14.01  g=2.34 g。

（3）該氣體不能使品紅溶液褪色，則為H₂S。

  Na₂S  +  2HCl2NaCl+H₂S↑

  1 mol      2mol                  22.4 L

n(Na₂S)   n(HCl)               1.008 L

則n(Na₂S)=0.045 mol

n(HCl)=0.09 mol

實際參加反應的HCl為0.2 L×(2.2-1.0) mol·L^-1=0.24 mol。

說明有一部分HCl與Na₂S、Na₂SO₃反應了。

2Na₂S+Na₂SO₃+6HCl6NaCl+3S↓+3H₂O

 2 mol                 6 mol

n(Na₂S)         (0.24-0.09) mol

則n(Na₂S)=0.05 mol

由此可知樣品A中Na₂S的物質的量共為0.045 mol+0.05 mol=0.095 mol。