Question

硫在地殼中主要以硫化物、硫酸鹽等形式存在，其單質和化合物在工農業(yè)生產中有著重要的應用．（1）已知：重晶石（BaSO₄）高溫煅燒可發(fā)生一系列反應，其中部分反應如下：
BaSO₄（s）+4C（s）=BaS（s）+4CO（g）△H=+571.2kJ?mol^-1
BaS（s）=Ba（s）+S（s）△H=+460kJ?mol^-1
已知：2C（s）+O₂（g）=2CO（g）△H=-221kJ?mol^-1則Ba（s）+S（s）+2O₂（g）=BaSO₄（s）△H=

 

．
（2）雄黃（As₄S₄）和雌黃（As₂S₃）是提取砷的主要礦物原料．已知As₂S₃和HNO₃有如下反應：
As₂S₃+10H⁺+10NO₃^-=2H₃AsO₄+3S+10NO₂↑+2H₂O
當反應中轉移電子的數目為2mol時，生成H₃AsO₄的物質的量為

 

．
（3）向等物質的量濃度Na₂S、NaOH混合溶液中滴加稀鹽酸至過量．其中主要含硫各物種（H₂S、HS^-、S^2-）的分布分數（平衡時某物種的濃度占各物種濃度之和的分數）與滴加鹽酸體積的關系如圖1所示（忽略滴加過程H₂S氣體的逸出）．
①含硫物種B表示

 

．在滴加鹽酸過程中，溶液中c（Na⁺）與含硫各物種濃度的大小關系為

 

（填字母）．          
a．c（Na⁺）=c（H₂S）+c（HS^-）+2c（S^2-）
b．2c（Na⁺）=c（H₂S）+c（HS^-）+c（S^2-）     
c．c（Na⁺）=3[c（H₂S）+c（HS^-）+c（S^2-）]
②NaHS溶液呈堿性，若向溶液中加入CuSO₄溶液，恰好完全反應，所得溶液呈強酸性，其原因是

 

（用離子方程式表示）．
（4）硫的有機物（）與甲醛、氯化氫以物質的量之比1：1：1反應，可獲得一種殺蟲劑中間體X和H₂O．及X的核磁共振氫譜如圖2，其中

 

（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）為的核磁共振氫譜圖．寫出X的結構簡式：

 

．

Answer 1

考點：熱化學方程式,氧化還原反應的計算,離子共存問題,有機物實驗式和分子式的確定

專題：

分析：（1）已知①BaSO₄（s）+4C（s）=BaS（s）+4CO（g）△H=+571.2kJ?mol^-1
②BaS（s）=Ba（s）+S（s）△H=+460kJ?mol^-1
③2C（s）+O₂（g）=2CO（g）△H=-221kJ?mol^-1，
根據蓋斯定律：③×2-①-②得方程式Ba（s）+S（s）+2O₂（g）=BaSO₄（s）據此計算．
（2）根據化合價的升降以及物質的量的情況來計算轉移電子的量；
（3）①向等物質的量濃度Na₂S、NaOH混合溶液中滴加稀鹽酸，鹽酸和氫氧化鈉先反應，然后和硫化鈉反應，結合圖1所示H₂S、HS^-、S^2-的分布分數進行解答；NaHS的含量先增加后減少；根據物料守恒可求得滴加過程中，溶液中微粒濃度大小關系；
②NaHS溶液中加入CuSO₄溶液，會發(fā)生反應生成硫化銅和酸；
（4）核磁共振氫譜圖可以確定氫原子的種類和數目，據此確定分子式．

解答： 解：（1）已知①BaSO₄（s）+4C（s）=BaS（s）+4CO（g）△H=+571.2kJ?mol^-1
②BaS（s）=Ba（s）+S（s）△H=+460kJ?mol^-1
③2C（s）+O₂（g）=2CO（g）△H=-221kJ?mol^-1，
根據蓋斯定律：③×2-①-②得方程式Ba（s）+S（s）+2O₂（g）=BaSO₄（s）△H=（-221）×2-（+460）-（+571.2）=-1473.2KJ?mol^-1，
故答案為：-1473.2KJ?mol^-1．-1473.2 kJ?mol^-1；
（2）反應As₂S₃+10HNO₃=2H₃AsO₄+3S+10NO₂↑+2H₂O中，As元素化合價由As₂S₃+3價升高到H₃AsO₄+5價，S元素化合價由As₂S₃-2價升高到S，0價，若生成2molH₃AsO₄，則反應中轉移電子的物質的量為10mol，當反應中轉移電子的數目為2mol時，生成H₃AsO₄的物質的量為0.4mol，
故答案為：0.4mol；
（3）①向等物質的量濃度Na₂S、NaOH混合溶液中滴加稀鹽酸，鹽酸和氫氧化鈉先反應，然后和硫化鈉反應，A表示含硫微粒濃度減小為S^2-，B先增加后減少為HS^-，C濃度一直在增加為H₂S，向等物質的量濃度Na₂S、NaOH混合溶液中滴加稀鹽酸，因體積相同，設Na₂S、NaOH各為1mol，則n（Na）=3n（S），溶液中含硫的微粒為HS^-、S^2-、H₂S，則c（Na⁺）=3[c（H₂S）+c（HS^-）+c（S^2-）]，或溶液中存在電荷守恒得到c（Na⁺）=c（Cl^-）+c（OH^-）+c（HS^-）+2c（S^2-）-c（H⁺）；
故答案為：HS^-；c；
 ②NaHS溶液中加入CuSO₄溶液，會發(fā)生反應Cu²⁺+HS^-=CuS↓+H⁺，溶液顯示強酸性，故答案為：Cu²⁺+HS^-=CuS↓+H⁺，；
（4）中含有三種類型的氫原子，氫原子的數目之比是1：2：2，所以核磁共振氫譜圖Ⅰ符合，硫的有機物（）與甲醛、氯化氫以物質的量之比1：1：1反應，可獲得一種殺蟲劑中間體X和H₂O．可以確定X的化學式為：C₇H₆SCl₂，核磁共振氫譜圖顯示存在三種類型的氫原子，各種氫原子個數之比是1：1：1，所以結構簡式為：．
故答案為：Ⅰ；．

點評：本題涉及蓋斯定律的應用、氧化還原反應以及溶液中離子濃度之間的關系、有機物的結構等知識的考查，綜合性強，難度中等．