Question

18．天然氣（主要成分甲烷）含有少量含硫化合物[硫化氫、羰基硫（COS）、乙硫醇（C₂H₅SH）]，可以用氫氧化鈉溶液洗滌除去．
（1）硫元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為；羰基硫分子的電子式為．
（2）下列說法正確的是bd．
a．乙硫醇的相對(duì)分子質(zhì)量大于乙醇，故其沸點(diǎn)更高
b．同溫度同濃度下Na₂CO₃溶液的pH大于Na₂SO₄溶液，說明硫元素非金屬性強(qiáng)于碳元素
c．H₂S分子和CO₂都是極性分子，因?yàn)樗鼈兌际侵本�形分子
d．由于乙基的影響，乙硫醇的酸性弱于H₂S
（3）羰基硫用氫氧化鈉溶液處理及利用的過程如下（部分產(chǎn)物已略去）：
COS$→_{I}^{NaOH溶液}$Na₂S溶液$→_{Ⅱ}^{△}$X溶液+H₂
①反應(yīng)I除生成兩種正鹽外，還有水生成，其化學(xué)方程式為COS+4NaOH=Na₂S+Na₂CO₃+2H₂O．
②已知X溶液中硫元素的主要存在形式為S₂O₃^2-，則Ⅱ中主要反應(yīng)的離子方程式為2S^2-+5H₂O=S₂O₃^2-+4H₂↑+2OH^-．
③如圖是反應(yīng)Ⅱ中，在不同反應(yīng)溫度下，反應(yīng)時(shí)間與H₂產(chǎn)量的關(guān)系圖（Na₂S初始含量為3mmo1）．
a．判斷T₁、T₂、T₃的大小：T₁＞T₂＞T₃；
b．在T₁溫度下，充分反應(yīng)后，若X溶液中除S₂O₃^2-外，還有因發(fā)生副反應(yīng)而同時(shí)產(chǎn)生的SO₄^2-，則溶液中c（S₂O₃^2-）：c（SO₄^2-）=5：2．

Answer 1

分析 （1）S的質(zhì)子數(shù)為16，原子核外有3個(gè)電子層，最外層電子為6；羰基硫分子與二氧化碳分子結(jié)構(gòu)相似，均為直線型；
（2）a．乙醇中含氫鍵；
b．同溫度同濃度下Na₂CO₃溶液的pH大于Na₂SO₄溶液，可知對(duì)應(yīng)最高價(jià)含氧酸的酸性；
c．CO₂結(jié)構(gòu)對(duì)稱，正負(fù)電荷中心重合；
d．由于乙基的影響，乙硫醇難電離出氫離子；
（3）①反應(yīng)I除生成兩種正鹽外，還有水生成，由元素守恒可知，生成正鹽為Na₂S、Na₂CO₃；
②硫化鈉與水反應(yīng)生成S₂O₃^2-、氫氣和氫氧化鈉，根據(jù)電子守恒和原子守恒書寫；
③a．由圖可知，溫度高的反應(yīng)速率大，則反應(yīng)的時(shí)間短；
b.3molNa₂S若只生成S₂O₃^2-轉(zhuǎn)移12mol電子，T₁溫度下，生成的氫氣為7mol，轉(zhuǎn)移電子為14mol，結(jié)合電子守恒計(jì)算．

解答 解：（1）S的質(zhì)子數(shù)為16，原子核外有3個(gè)電子層，最外層電子為6，則原子結(jié)構(gòu)示意圖為；羰基硫分子與二氧化碳分子結(jié)構(gòu)相似，均為直線型，其電子式為，
故答案為：；；
（2）a．乙醇中含氫鍵，則乙醇沸點(diǎn)高于乙硫醇，故a錯(cuò)誤；
b．同溫度同濃度下Na₂CO₃溶液的pH大于Na₂SO₄溶液，可知對(duì)應(yīng)最高價(jià)含氧酸的酸性為硫酸＞碳酸，則硫元素非金屬性強(qiáng)于碳元素，故b正確；
c．CO₂結(jié)構(gòu)對(duì)稱，正負(fù)電荷中心重合，則為非極性分子，為直線結(jié)構(gòu)，而H₂S分子V型極性分子，故c錯(cuò)誤；
d．由于乙基的影響，乙硫醇難電離出氫離子，乙硫醇的酸性弱于H₂S，故d正確；
故答案為：bd；
（3）①反應(yīng)I除生成兩種正鹽外，還有水生成，由元素守恒可知，生成正鹽為Na₂S、Na₂CO₃，反應(yīng)為COS+4NaOH=Na₂S+Na₂CO₃+2H₂O，
故答案為：COS+4NaOH=Na₂S+Na₂CO₃+2H₂O；
②硫化鈉與水反應(yīng)生成S₂O₃^2-、氫氣和氫氧化鈉，其反應(yīng)的離子方程式為：2S^2-+5H₂O=S₂O₃^2-+4H₂↑+2OH^-，故答案為：2S^2-+5H₂O=S₂O₃^2-+4H₂↑+2OH^-；
③a．由圖可知，溫度高的反應(yīng)速率大，則反應(yīng)的時(shí)間短，則T₁＞T₂＞T₃，故答案為：T₁＞T₂＞T₃；
b.3molNa₂S若只生成S₂O₃^2-轉(zhuǎn)移12mol電子，T₁溫度下，生成的氫氣為7mol，轉(zhuǎn)移電子為14mol，設(shè)產(chǎn)生的SO₄^2-為x，由電子守恒可知x×8+（3-x）×4=14，解得x=0.5mol，則n（S₂O₃^2-）=$\frac{3-0.5}{2}$=1.25mol，溶液中c（S₂O₃^2-）：c（SO₄^2-）=1.25：0.5=5：2，
故答案為：5：2．

點(diǎn)評(píng) 本題考查較綜合，涉及物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、氧化還原反應(yīng)計(jì)算、圖象分析及離子反應(yīng)等，側(cè)重反應(yīng)原理中高頻考點(diǎn)的考查，綜合性較強(qiáng)，題目難度中等．