Question

【題目】物質(zhì)的類別和核心元素的化合價是研究物質(zhì)性質(zhì)的兩個重要視角．硫及其化合物與價態(tài)變化為坐標(biāo)的二維轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖1所示．

完成下列填空：

（1）圖中X的電子式為__；其水溶液在空氣中放置易變渾濁，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式__；該變化說明S的非金屬性比O__（填“強(qiáng)”或“弱”），從原子結(jié)構(gòu)的角度解釋原因：__．通過__（舉兩例），也可以判斷氧、硫兩種元素的非金屬性強(qiáng)弱．

（2）下列物質(zhì)用于Na2S2O3制備，從氧化還原反應(yīng)的角度，理論上有可能的是__（選填編號）．

a Na2S+S b Z+S c Na2SO3+Y d NaHS+NaHSO3

（3）已知反應(yīng)：Na2S2O3+H2SO4→Na2SO4+S↓+SO2+H2O，研究其反應(yīng)速率時，下列方案合理的是__（選填編號）．

a 測定一段時間內(nèi)生成SO2的體積，得出該反應(yīng)的速率

b 研究濃度、溫度等因素對該反應(yīng)速率的影響，比較反應(yīng)出現(xiàn)渾濁的時間

c 用Na2S2O3固體分別與濃、稀硫酸反應(yīng)，研究濃度對該反應(yīng)速率的影響

（4）治理含CO、SO2的煙道氣，以Fe2O3做催化劑，將CO、SO2在380℃時轉(zhuǎn)化為S和一種無毒氣體．已知：①硫的熔點(diǎn)：112.8℃、沸點(diǎn)：444.6℃；②反應(yīng)每得到1mol硫，放出270kJ的熱量．寫出該治理煙道氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式__．

（5）其他條件相同、催化劑不同時，上述反應(yīng)中SO2的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)溫度的變化如圖2．不考慮催化劑價格因素，生產(chǎn)中選Fe2O3做催化劑的主要原因是__．

Answer 1

【答案】 弱 硫原子半徑大于氧原子，硫原子得電子能力小于氧原子 H2O的穩(wěn)定性大于H2S或SO2中硫顯正價，氧顯負(fù)價 bd b 2CO（g）+SO2（g）S（l）+2CO2 （g）△H=﹣270kJ/mol Fe2O3作催化劑，在相對較低溫度下，單位時間內(nèi)獲得較高的SO2轉(zhuǎn)化率，且能耗小

【解析】

（1）X是-2價硫的氣態(tài)氫化物，即硫化氫，其電子式為，-2價的硫具有很強(qiáng)的還原性，因此久置在空氣中會被氧氣氧化得到單質(zhì)硫，反應(yīng)方程式為，相當(dāng)于非金屬間的置換反應(yīng)，因此氧的非金屬性強(qiáng)于硫，這也可以從結(jié)構(gòu)上看出：氧和硫同主族不同周期，硫的半徑比氧大，因此得電子能力相對較弱。除此以外還可從氫化物的穩(wěn)定性、互化物的化合價等方面來判斷；

（2）我們可以近似認(rèn)為中每個硫?yàn)?/span>+2價，再來看選項(xiàng)：

a.0價和-2價的硫不可能反應(yīng)得到+2價，a項(xiàng)錯誤；

b.+4價和0價的硫，可能發(fā)生歸中反應(yīng)得到+2價，b項(xiàng)正確；

c.+4價和+6價的硫，不可能反應(yīng)得到+2價，c項(xiàng)錯誤；

d.-2價和+4價的硫，可能發(fā)生歸中反應(yīng)得到+2價，d項(xiàng)正確，

答案選bd；

（3）a.二氧化硫會部分溶解在水中，導(dǎo)致實(shí)際測得的體積偏小，a項(xiàng)錯誤；

b.反應(yīng)速率越快，溶液中就越快出現(xiàn)硫的渾濁，因此可以用來探究反應(yīng)速率，b項(xiàng)正確；

c.濃硫酸氧化性較強(qiáng)，和稀硫酸的反應(yīng)產(chǎn)物不一樣，不同的反應(yīng)本身速率就不同，c項(xiàng)錯誤；

答案選b；

（4）被還原為單質(zhì)硫，則被氧化，結(jié)合其氧化產(chǎn)物是一種無毒氣體，推測為，注意在題目給的溫度下硫是液體，據(jù)此寫出熱化學(xué)方程式：；

（5）根據(jù)圖2我們發(fā)現(xiàn)，能在較低的溫度下獲得較高的轉(zhuǎn)化率，因此效率最高，同時可以節(jié)約能耗。