Question

4．白色固體X（僅含有四種元素），在造紙工業(yè)中用作木質(zhì)素脫除劑，紡織工業(yè)中只用作人造纖維的穩(wěn)定劑，電子工業(yè)中制造光敏電阻，食品工業(yè)中用作抗氧化劑，某研究小組為了探究X的組成和性質(zhì)，設(shè)計(jì)并完成了如下實(shí)驗(yàn)：

另取25.20g在惰性氣體中加熱，低于150℃時(shí)得到12.60g固體，溫度高于150℃時(shí)完全分解得到1.95g固體Y和10.65g固體Z，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）X的化學(xué)式為Na₂SO₃•7H₂O，固體Y的電子式，溫度高于150℃完全分解得到固體Y和固體Z的化學(xué)方程式為4Na₂SO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3Na₂SO₄+Na₂S；
（2）固體Y的水溶液，露置在空氣中會(huì)有什么現(xiàn)象產(chǎn)生，寫出產(chǎn)生該現(xiàn)象的化學(xué)方程式：4Na₂S+O₂+2H₂O═4NaOH+2Na₂S₂；
（3）一定條件下，固體Z與木炭混合加熱能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，寫出其可能的氧化還原反應(yīng)式Na₂SO₄+4C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂S+4CO↑．

Answer 1

分析 白色固體X（僅含有四種元素），在造紙工業(yè)中用作木質(zhì)素脫除劑，紡織工業(yè)中只用作人造纖維的穩(wěn)定劑，電子工業(yè)中制造光敏電阻，食品工業(yè)中用作抗氧化劑，X與硫酸反應(yīng)生成氣體甲，甲能被氫氧化鈉吸收，所以甲應(yīng)為酸性氧化物的氣體，與氫氧化鈉反應(yīng)后的甲溶液能與氯化鋇產(chǎn)生沉淀，且能使溴水褪色，則溶液甲應(yīng)為Na₂SO₃，氣體甲為SO₂，溶液甲蒸發(fā)濃縮得固體X，則X為Na₂SO₃•xH₂O，加熱先失去結(jié)晶水，25.20gX在惰性氣體中加熱，低于150℃時(shí)得到12.60g固體，則有$\frac{126}{126+18x}=\frac{12.6}{25.2}$，所以x=7，根據(jù)12.60g固體，溫度高于150℃時(shí)完全分解得到1.95g固體Y和10.65g固體Z，結(jié)合氧化還原反應(yīng)中電子得失守恒可知，再加熱Na₂SO₃，會(huì)發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)，生成硫化鈉和硫酸鈉，方程式為4Na₂SO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3Na₂SO₄+Na₂S，生成的Na₂SO₄和Na₂S的質(zhì)量之比為$\frac{142×3}{78}=\frac{10.65}{1.95}$，符合題中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系，所以Y為Na₂S，Z為Na₂SO₄，據(jù)此答題．

解答 解：白色固體X（僅含有四種元素），在造紙工業(yè)中用作木質(zhì)素脫除劑，紡織工業(yè)中只用作人造纖維的穩(wěn)定劑，電子工業(yè)中制造光敏電阻，食品工業(yè)中用作抗氧化劑，X與硫酸反應(yīng)生成氣體甲，甲能被氫氧化鈉吸收，所以甲應(yīng)為酸性氧化物的氣體，與氫氧化鈉反應(yīng)后的甲溶液能與氯化鋇產(chǎn)生沉淀，且能使溴水褪色，則溶液甲應(yīng)為Na₂SO₃，氣體甲為SO₂，溶液甲蒸發(fā)濃縮得固體X，則X為Na₂SO₃•xH₂O，加熱先失去結(jié)晶水，25.20gX在惰性氣體中加熱，低于150℃時(shí)得到12.60g固體，則有$\frac{126}{126+18x}=\frac{12.6}{25.2}$，所以x=7，根據(jù)12.60g固體，溫度高于150℃時(shí)完全分解得到1.95g固體Y和10.65g固體Z，結(jié)合氧化還原反應(yīng)中電子得失守恒可知，再加熱Na₂SO₃，會(huì)發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)，生成硫化鈉和硫酸鈉，方程式為4Na₂SO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3Na₂SO₄+Na₂S，生成的Na₂SO₄和Na₂S的質(zhì)量之比為$\frac{142×3}{78}=\frac{10.65}{1.95}$，符合題中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系，所以Y為Na₂S，Z為Na₂SO₄，
（1）根據(jù)上面的分析可知，X的化學(xué)式為Na₂SO₃•7H₂O，Y為Na₂S，固體Y的電子式為，溫度高于150℃完全分解得到固體Y和固體Z的化學(xué)方程式為4Na₂SO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3Na₂SO₄+Na₂S，
故答案為：Na₂SO₃•7H₂O；；4Na₂SO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3Na₂SO₄+Na₂S；
（2）Y為Na₂S，Y的水溶液，露置在空氣中會(huì)被氧氣氧化生成Na₂S₂，所以有黃色溶液溶液出現(xiàn)，產(chǎn)生該現(xiàn)象的化學(xué)方程式為：4Na₂S+O₂+2H₂O═4NaOH+2Na₂S₂，
故答案為：溶液呈黃色；4Na₂S+O₂+2H₂O═4NaOH+2Na₂S₂；
（3）Z為Na₂SO₄，一定條件下，固體Z與木炭混合加熱能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，根據(jù)電子得失守恒可知，可能的氧化還原反應(yīng)方程式為Na₂SO₄+4C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂S+4CO↑，
故答案為：Na₂SO₄+4C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂S+4CO↑．

點(diǎn)評(píng) 本題考查硫及其化合物的推斷以及氧化還原反應(yīng)，明確發(fā)生的氧化還原反應(yīng)及習(xí)題中的信息是解答本題的關(guān)鍵，注意元素的化合價(jià)變化及電子守恒的應(yīng)用，題目難度中等．