单选题
374.工业上常用硫碱代替烧碱使用的原因是[ ]。
A
含有相同的Na+
B
它们都是碱
C
含有还原性的S2-
D
S2-水解呈强碱性
答案解析
正确答案:D
解析:
**解析:**
要理解为什么工业上常用硫碱(硫化钠,$\text{Na}_2\text{S}$)代替烧碱(氢氧化钠,$\text{NaOH}$),我们需要分析两者的化学性质以及“代替”的具体应用场景。通常这种替代发生在需要碱性环境,且对成本或特定副反应有要求的场合。
1. **分析选项 A:含有相同的 $\text{Na}^+$**
虽然两者都含有钠离子,但钠离子在大多数酸碱反应中是旁观离子,不参与决定溶液的酸碱性或主要的化学反应特性。因此,仅因为含有相同的阳离子并不是替代的主要原因。
2. **分析选项 B:它们都是碱**
从广义上讲,$\text{NaOH}$ 是强碱,而 $\text{Na}_2\text{S}$ 是强碱弱酸盐,其水溶液因水解而显碱性。虽然它们都能提供碱性环境,但这只是现象描述,并未解释为什么可以用一种盐去替代一种强碱,特别是考虑到 $\text{Na}_2\text{S}$ 的碱性来源机制不同。
3. **分析选项 C:含有还原性的 $\text{S}^{2-}$**
$\text{S}^{2-}$ 确实具有还原性,但在许多需要碱性环境的工业过程中(如造纸、印染、皮革脱毛等),主要利用的是其碱性,而非还原性。如果利用还原性,通常会明确指明是作为还原剂使用,而不是笼统地说“代替烧碱”。此外,在某些情况下,还原性甚至可能带来副作用(如腐蚀设备或影响产品色泽)。因此,这不是普遍替代的主要理由。
4. **分析选项 D:$\text{S}^{2-}$ 水解呈强碱性**
这是核心原因。硫化钠($\text{Na}_2\text{S}$)溶于水后,硫离子($\text{S}^{2-}$)会发生水解反应:
$$ \text{S}^{2-} + \text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{HS}^- + \text{OH}^- $$
$$ \text{HS}^- + \text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{H}_2\text{S} + \text{OH}^- $$
由于 $\text{H}_2\text{S}$ 是极弱的酸,$\text{S}^{2-}$ 的水解程度较大,使得溶液中含有较高浓度的 $\text{OH}^-$,从而表现出较强的碱性。
在工业应用中,硫化钠的价格通常低于氢氧化钠,且在某些特定工艺(如皮革工业中的脱毛、造纸工业中的蒸煮)中,$\text{S}^{2-}$ 水解提供的碱性环境不仅能达到与烧碱相似的效果,还可能伴随其他有益作用(如对有机物的渗透性或特定的化学分解作用)。因此,利用其水解产生的强碱性来替代昂贵的烧碱,是出于成本和工艺效果的综合考虑。
**结论:**
工业上用硫碱代替烧碱,主要是利用 $\text{S}^{2-}$ 水解产生 $\text{OH}^-$,使溶液呈现强碱性,从而达到与烧碱类似的碱性作用效果,同时往往具有成本优势或特定的工艺适应性。
故正确答案为 **D**。
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