Question

【題目】常溫下，三硫代碳酸鈉(Na2CS3)是玫瑰紅色針狀固體，與碳酸鈉性質相近。在工農業生產中有廣泛的用途。某小組設計實驗探究三硫代碳酸鈉的性質并測定其溶液的濃度。

實驗一：探究Na2CS3的性質

（1）向Na2CS3溶液中滴入酚酞試液，溶液變紅色。用離子方程式說明溶液呈堿性的原因__。

（2）向Na2CS3溶液中滴加酸性KMnO4溶液，紫色褪去。該反應中被氧化的元素是__。

實驗二：測定Na2CS3溶液的濃度

按如圖所示連接好裝置，取50.0mLNa2CS3溶液置于三頸瓶中，打開分液漏斗的活塞，滴入足量2.0mol·L-1稀H2SO4，關閉活塞。

已知：Na2CS3+H2SO4=Na2SO4+CS2+H2S↑。CS2和H2S均有毒。CS2不溶于水，沸點46℃，密度1.26g·mL-1，與CO2某些性質相似，與NaOH作用生成Na2COS2和H2O。

（3）盛放堿石灰的儀器的名稱是__，堿石灰的主要成分是__(填化學式)。

（4）反應結束后打開活塞K，再緩慢通入熱N2一段時間，其目的是_。

（5）C中發生反應的離子方程式是__。

（6）為了計算Na2CS3溶液的濃度，對充分反應后B中混合物進行過濾、洗滌、干燥、稱重，得8.4g固體，則三頸瓶中Na2CS3的物質的量濃度為__。

（7）分析上述實驗方案，還可以通過測定C中溶液質量的增加值來計算Na2CS3溶液的濃度，若反應結束后將通熱N2改為通熱空氣，計算值__（填“偏高”、“偏低”或“無影響”）。

Answer 1

【答案】CS32-+H2OHCS3-+OH- S 干燥管 CaO和 NaOH 將裝置中殘留的CS2和H2S全部排入后續裝置中，使其被完全吸收 CS2+2OH-=COS22-+H2O 1.75mol/L 偏高

【解析】

(1)依據三硫代碳酸鈉(Na2CS3)與碳酸鈉性質相近，書寫水解反應方程式；

(2)根據由Na2CS3化學式中各元素化合價判斷被氧化的元素；

(3)根據堿石灰的組成選擇裝置；

(4)根據CS2和H2S均有毒，CS2不溶于水。裝置中有CS2和H2S殘留回答；

(5)根據CS2不溶于水，和CO2某些性質相似解答；

(6)根據物料守恒和原子守恒、電子守恒進行計算；

(7)根據空氣的成分進行回答。

(1)碳酸鈉溶液因碳酸根離子水解而顯堿性，因為三硫代碳酸鈉(Na2CS3)與碳酸鈉性質相近，所以Na2CS3溶液中CS32-也會發生水解顯堿性，其反應的離子方程式為CS32-+H2OHCS3-+OH-，所以滴入酚酞試液后，溶液也會變紅色。故答案：CS32-+H2OHCS3-+OH-；

(2)由Na2CS3化學式可知：S為-2價具有還原性，碳為+4價具有氧化性，Na為+1價，所以向溶液中滴加酸性KMnO4溶液，紫色褪去說明發生了氧化還原反應，該反應中被氧化的元素是硫，故答案：S；

(3)由裝置圖可知，盛放堿石灰的儀器是干燥管，堿石灰的主要成分是氧化鈣和氫氧化鈉的混合物，故答案：干燥管；CaO和 NaOH；

(4)因為CS2和H2S均有毒，CS2不溶于水。裝置中有CS2和H2S殘留，所以反應結束后打開活塞K，再緩慢通入熱N2將殘留在裝置中的CS2和H2S氣體全部趕出到下一個裝置被全部吸收，故答案：趕出殘留在裝置中的CS2和H2S氣體到下一個裝置被全部吸收；

(5)CS2不溶于水，和CO2某些性質相似，能與NaOH作用，生成Na2COS2和H2O ，所以C中發生反應的離子方程式是CS2+2OH-=COS22-+H2O，故答案：CS2+2OH-=COS22-+H2O；

(6)由Na2CS3+H2SO4=Na2SO4+CS2+H2S↑和H2S+Cu2+= 2H++CuS↓可知。Na2CS3～CuS，B中的固體8.4g是CuS的質量，所以物質的量為n(Na2CS3)=n(CuS)=，Na2CS3溶液的濃度c==1.75mol/L,故答案：1.75mol/L；

(7)因為C中溶液為氫氧化鈉溶液，如果反應結束后將通熱N2改為通熱空氣，空氣中含有二氧化碳也會和氫氧化鈉反應，在成C中的質量偏高，使測量的結果也偏高，故答案：偏高。