Question

14．硫及其化合物在生產(chǎn)及生活中有著廣泛的應(yīng)用．
（1）硫能形成分子組成不同的多種單質(zhì)，其中一種分子組成為S₈，它與KOH溶液反應(yīng)時(shí)可得到兩種鉀鹽，其中一種為K₂SO₃，寫出該反應(yīng)的離子方程式：3S₈+48OH^-=24H₂O+16S^2-+8SO₃^2-．
（2）H₂S是一種可燃性氣體，與O₂反應(yīng)時(shí)可轉(zhuǎn)化為單質(zhì)S或者SO₂，標(biāo)準(zhǔn)狀況下將2.24L H₂S與2.24L O₂混合于一容積恒定的密閉容器中并引燃，則生成S的物質(zhì)的量是0.05mol，待溫度恢復(fù)到原溫度時(shí)，容器中氣體密度是原來的$\frac{64}{33}$倍．
（3）向MnSO₄溶液中加入無色的過二硫酸鉀（K₂S₂O₈）可發(fā)生反應(yīng)：（&SrCU可發(fā)生反應(yīng)：2Mn²⁺+5S₂O₈^2-+8H₂O═2MnO₄^-+10SO₄^2-+16H⁺，若反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移5mol電子，則生成MnO₄^-的物質(zhì)的量為1mol．
（4）焦亞硫酸鈉（Na₂S₂O₅）是一種常用的食品抗氧化劑，工業(yè)上制備Na₂S₂O₅的方法有多種，其中的一種生產(chǎn)工藝流程如圖所示．
①操作Ⅱ包括過濾、洗滌和干燥，干搡時(shí)需要在還原性氣體或惰性氣體氛圍下進(jìn)行干燥，其原因是Na₂S₂O₅晶體在空氣中被氧化生成Na₂SO₄．
②寫出反應(yīng)釜中反應(yīng)的化學(xué)方程式：2NaHCO₃+2SO₂=Na₂S₂O₅+2CO₂+H₂O．
③在0.01mol•L^-1的CuSO₄溶液中加入等體積0.03mol•L^-1Na₂S溶液，有黑色C_uS沉淀生成，反應(yīng)后溶液中c（Cu²⁺）=6.3×10^-34．[已知：K_sp（CuS）=6.3×10^-36]．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律：S₈與氫氧化鈉反應(yīng)生成一種產(chǎn)物亞硫酸鉀，硫元素化合價(jià)升高，則必有化合價(jià)降低產(chǎn)物，應(yīng)為硫化鈉，結(jié)合氧化還原反應(yīng)得失電子守恒書寫方程式；
（2）依據(jù)方程式：2H₂S+O₂（少量）$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2S+2H₂O，S+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$SO₂，計(jì)算解答；
（3）由反應(yīng)可知生成MnO₄^-，根據(jù)得失電子守恒得出正確結(jié)論；
（4）①Na₂S₂O₅晶體在空氣中被氧化生成Na₂SO₄；
②反應(yīng)釜反應(yīng)方程式為2NaHCO₃+2SO₂=Na₂S₂O₅+2CO₂+H₂O
③反應(yīng)后溶液中c（S^2-）=0.01mol/L，再根據(jù)K_sp（CuS）=6.3×10^-36進(jìn)行計(jì)算c（Cu²⁺）．

解答 解：（1）依據(jù)題意可知單質(zhì)硫與氫氧化鈉發(fā)生歧化反應(yīng)生成硫化鈉和亞硫酸鈉和水，方程式：3S₈+48NaOH=16Na₂S+8Na₂SO₃，離子方程式：3S₈+48OH^-=24H₂O+16S^2-+8SO₃^2-，故答案為：3S₈+48OH^-=24H₂O+16S^2-+8SO₃^2-；
（2）標(biāo)準(zhǔn)狀況下將2.24L H₂S與2.24L O₂ 物質(zhì)的量都是0.1mol，硫化氫與氧氣反應(yīng)先生成硫單質(zhì)，硫單質(zhì)再與氧氣反應(yīng)生成二氧化硫，則：
2H₂S+O₂（少量）$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2S+2H₂O，
 2    1              2
 0.1   0.05         0.1
   S+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$SO₂，
 1     1       1
0.05   0.05    0.05
所以生成硫的物質(zhì)的量為0.1mol-0.05mol=0.05mol；
反應(yīng)后氣體為二氧化硫，相對(duì)分子質(zhì)量為64，反應(yīng)前氣體為硫化氫與氧氣11混合，平均相對(duì)分子質(zhì)量為$\frac{34+32}{2}$=33
依據(jù)相同條件下氣體密度之比等于摩爾質(zhì)量質(zhì)量等于相對(duì)分子質(zhì)量之比，則待溫度恢復(fù)到原溫度時(shí)，容器中氣體密度是原來的$\frac{64}{33}$倍；
故答案為：0.05mol；$\frac{64}{33}$．
（3）由反應(yīng)可知生成MnO₄^-，Mn元素化合價(jià)由+2價(jià)升高為+7價(jià)，共升高5價(jià)，O元素化合價(jià)由-1價(jià)降低為-2價(jià)，2個(gè)O共降低2價(jià)，故反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移5mol電子，則生成MnO₄^-的物質(zhì)的量為$\frac{5}{5}$=1mol，
故答案為：1mol；
（4）①干燥時(shí)需要在還原性氣候或惰性氣體氛圍下，其原因Na₂S₂O₅晶體在空氣中被氧化生成Na₂SO₄，
故答案為：Na₂S₂O₅晶體在空氣中被氧化生成Na₂SO₄；
②反應(yīng)釜反應(yīng)方程式為2NaHCO₃+2SO₂=Na₂S₂O₅+2CO₂+H₂O，
故答案為：2NaHCO₃+2SO₂=Na₂S₂O₅+2CO₂+H₂O；
③反應(yīng)后溶液中c（S^2-）=0.01mol/L，又知K_sp（CuS）=6.3×10^-36，故c（Cu²⁺）=$\frac{6.3×1{0}^{-36}}{0.01}$=6.3×10^-34
故答案為：6.3×10^-34

點(diǎn)評(píng) 本題考查了離子方程式書寫，有關(guān)方程式的計(jì)算，明確硫及其化合物性質(zhì)，熟悉氧化還原反應(yīng)得失電子守恒規(guī)律是解題關(guān)鍵，題目難度中等．