3.硫化鈉(Na2S)在工業(yè)上用途廣泛.某課題組用無(wú)水Na2SO4制備硫化鈉的流程如下:
①取一定量的無(wú)水Na2SO4和碳粉進(jìn)行隔絕空氣高溫灼燒;
②將灼燒產(chǎn)物冷卻后,加入NaOH溶液進(jìn)行堿浸
③過(guò)濾,濾液經(jīng)過(guò)一系列的操作步驟后得到硫化鈉晶體.
(1)過(guò)濾需要用到的主要玻璃儀器是漏斗、燒杯、玻璃棒.
(2)若灼燒所得氣體為等物質(zhì)的量的CO和CO2,寫(xiě)出灼燒時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程為3Na2SO4+8C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Na2S+4CO2↑+4CO↑.
(3)上述流程中采用a浸洗更好.
a.稀NaOH溶液b.熱水c.氨水d.乙醇
(4)固體產(chǎn)物Na2S晶體中可能含有雜質(zhì),該課題組對(duì)固體產(chǎn)物的雜質(zhì)成分提出以下假設(shè):
假設(shè)一:雜質(zhì)成分為NaOH;
假設(shè)二:雜質(zhì)成分為Na2SO4
假設(shè)三:雜質(zhì)成分為NaOH和Na2SO4

為驗(yàn)證假設(shè)三成立,課題組進(jìn)行如下研究,請(qǐng)你完成下表中的內(nèi)容:
 實(shí)驗(yàn)步驟 預(yù)期的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論
 步驟:取一定量的固體產(chǎn)物于試管中,加入適量蒸餾水進(jìn)行溶解,然后往試管中加入適量的
CuCl2溶液并過(guò)濾.
\
 步驟2:
取1的濾液加入酚酞試液,若溶液變紅,
 
說(shuō)明有NaOH
 步驟3:
取1的濾液加入BaCl2溶液,若產(chǎn)生白色沉淀,
 
說(shuō)明有Na2SO4

分析 (1)根據(jù)過(guò)濾操作的原理、使用的儀器進(jìn)行分析即可;
(2)根據(jù)通過(guò)信息確定反應(yīng)物、生成物,然后根據(jù)“產(chǎn)生等物質(zhì)的量的CO和CO2”及化合價(jià)變化相等寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式;
(3)硫化鈉會(huì)水解,根據(jù)影響水解平衡的因素分析;
(4)由題意知,雜質(zhì)成分有可能是NaOH和Na2SO4的混合物,驗(yàn)證NaOH,即驗(yàn)證OH-,可以用酚酞試液,驗(yàn)證Na2SO4,即驗(yàn)證SO42-,可用可溶性的鋇鹽,為防止干擾應(yīng)先把S2-除去,所以步驟1中加入適量的CuCl2溶液,步驟2為取1的濾液加入酚酞試液,若溶液變紅,則說(shuō)明有NaOH,步驟3為取1的濾液加入BaCl2溶液,若產(chǎn)生白色沉淀,則說(shuō)明有Na2SO4

解答 解:(1)過(guò)濾需要的玻璃儀器有漏斗、燒杯、玻璃棒;
故答案為:漏斗、燒杯、玻璃棒;
(2)一定量的無(wú)水Na2S和碳粉進(jìn)行隔絕空氣高溫灼燒,所得氣體為等物質(zhì)的量的CO和CO2,S元素被還原得到Na2S,反應(yīng)方程式為3Na2SO4+8C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Na2S+4CO2↑+4CO↑;
故答案為:3Na2SO4+8C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Na2S+4CO2↑+4CO↑;
(3)Na2S是強(qiáng)堿弱酸鹽,水解后溶液顯堿性,加熱會(huì)促進(jìn)S2-水解,而加堿則可以抑制其水解,為不引入雜質(zhì),選擇氫氧化鈉;
故答案為:a;
(4)由題意知,雜質(zhì)成分有可能是NaOH和Na2SO4的混合物,驗(yàn)證NaOH,即驗(yàn)證OH-,可以用酚酞試液,驗(yàn)證Na2SO4,即驗(yàn)證SO42-,可用可溶性的鋇鹽,為防止干擾應(yīng)先把S2-除去,所以:
步驟1:取一定量的固體產(chǎn)物于試管中,加入適量蒸餾水進(jìn)行溶解,然后往試管中加入適量的CuCl2溶液并過(guò)濾;
步驟2:取1的濾液加入酚酞試液,若溶液變紅,則說(shuō)明有NaOH;
步驟3:取1的濾液加入BaCl2溶液,若產(chǎn)生白色沉淀,則說(shuō)明有Na2SO4
故答案為:NaOH和Na2SO4;

點(diǎn)評(píng) 本題考查了Na2S的制備實(shí)驗(yàn),涉及對(duì)操作的分析評(píng)價(jià)、對(duì)條件的控制、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等,側(cè)重考查學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力、閱讀獲取信息的能力、知識(shí)遷移應(yīng)用,難度中等,意在考查考生對(duì)信息的挖掘能力及實(shí)驗(yàn)探究能力.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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