Question

【题目】SO2、Na2S2O3、Na2S、Na2SO3、Na2SO4等含硫化合物在工业上有广泛的用途。完成下列填空：

(1)硫原子最外层电子排布式_______________，钠原子的核外有______种能量不同的电子。Na2S的电子式____________。

(2)涉及元素形成简单离子半径大小顺序：__________________；请用原子结构知识说明氧与硫的非金属性强弱________________________________________________________。

(3)棉织物用氯气漂白后，加入Na2S2O3除去余氯时，发生如下反应：

____S2O32-+____Cl2+____H2O→____SO42-+____Cl-+____H+，配平该反应方程式：若反应中生成2molSO42-，则转移电子_____mol。

(4)Na2S又称臭碱，用离子方程式说明Na2S溶液呈碱性的原因________。 SO2分子构型“V”形，则SO2是_____（选填“极性”、“非极性”）分子。列举一个实验事实说明SO2具有还原性_________。

(5)图是Na2SO3溶液中各离子浓度的相对大小关系示意图。其中，②是____________（填微粒符号）。上述5种物质中，不能促进也不能抑制水电离的化合物____________。

Answer 1

【答案】3s23p4 4 S2->O2->Na+ O原子比S原子少一个电子层数，O原子半径较小，得电子能力较强，非金属较强 1 4 5 2 8 10 8 S2-+H2O HS-+OH-、HS-+H2OH2S+OH- 极性 SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色 SO32- Na2SO4

【解析】

(1)根据构造原理，先写出原子核外电子排布式，再确定原子的最外层电子排布式；处于同一能级的电子能量相同，处于不同能级的电子的能量不同；Na2S是离子化合物，Na+与S2-间通过离子键结合；

(2)涉及元素有O、Na、S，根据离子核外电子层数多的半径大于层数少的半径；当离子核外电子层相同时，核电荷数越大离子半径越小判断离子半径大小；元素的原子半径越小，吸引电子能力越强，元素的非金属性越强分析；

(3)反应中S2O32-中的硫由+2价升高到SO42-离子中的+6价，氯气中的氯元素由0价降低到-1价的Cl-，依据氧化还原反应得失电子守恒结合原子个数守恒规律配平方程式；依据S2O32-～2SO42-～8e-计算转移电子数目；

(4)Na2S是强碱弱酸盐，根据盐的水解规律分析Na2S溶液呈碱性的原因；SO2分子构型“V”形，分子中正负电荷重心若重合就是非极性分子，否则为极性分子；利用物质中S元素化合价的变化，结合氧化还原反应的规律判断SO2的还原性；

(5)依据亚硫酸钠为强电解质，完全电离，亚硫酸根离子为多元弱酸根离子，部分发生水解生成亚硫酸氢根离子和氢氧根离子，亚硫酸氢根离子继续水解生成硫离子和氢氧根离子结合水的电离进行排序；根据盐的水解规律判断对水的电离平衡无影响的物质。

(1)S是16号元素，原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p4，所以硫原子最外层电子排布式是3s23p4；钠是11号元素，核外电子排布式是1s22s22p63s1，可见Na原子的核外有4种能量不同的电子。Na2S是离子化合物，Na+离子遇S2-之间通过离子键结合，则其电子式为；

(2)在上述物质中涉及的元素有O、Na、S三种，O2-、Na+、S2-核外电子排布分别是2、8；2、8；2、8、8；S2-核外有3个电子层，O2-、Na+只有2个电子层，所以S2-离子半径最大；O2-、Na+的核外电子排布相同，核电荷数越大离子半径越小，所以离子半径：O2->Na+，因此三种离子半径大小顺序是：S2->O2->Na+；

O、S是同一主族的元素，O是第二周期的元素，S是第三周期的元素，O原子比S原子少一个电子层数，O原子半径较小，得电子能力较强，因此元素的非金属性O比S强；

(3)由给出方程式可知：反应中硫元素的化合价由S2O32-中的+2价升高到SO42-离子中的+6价，升高4×2=8价；氯元素的化合价由Cl2中的由0价降低到-1价的氯离子，降低1×2×4=8价，所以依据氧化还原反应得失电子守恒，S2O32-系数为1，SO42-的系数是2，Cl2系数为4，Cl-的系数是8；依据原子个数守恒，反应方程式为：1S2O32-+4Cl2+5H2O→2SO42-+8Cl-+10H+；

若反应中生成0.2mol SO42-，依据S2O32-～2SO42-～8e-，可知转移电子数目为0.8mol；

(4) Na2S溶液显碱性，是因为硫离子水解，离子方程式：S2-+H2O HS-+OH-，反应产生的HS-进一步发生水解反应：HS-+H2OH2S+OH-，当最终达到平衡时，溶液中c(OH-)>c(H+)，因此溶液显碱性；

SO2是V形分子，由于S=O共价键中O原子吸引电子的能力比S强，电子对偏小O原子一侧，因此导致分子中正负电荷重心不重合，故该物质为极性分子；S元素的最高化合价为+6价，SO2中S元素化合价为+4价，容易失去电子，被氧化为+6价，因此具有强的还原性，可以用酸性KMnO4溶液验证，将SO2通入到紫色KMnO4溶液中，若观察到SO2能够使酸性KMnO4溶液褪色，从而证明SO2具有还原性；

(5)亚硫酸钠虽然能水解，但程度不大，所以主要离子为钠离子和亚硫酸根离子，由于HSO3-还能少量水解，故氢氧根离子浓度略大于HSO3-，由于溶液呈碱性，所以H+是最小的，所以离子浓度大小关系为：c(Na+)>c(SO32-)>c(OH-)>c(HSO3-)>c(H+)，实验②是SO32-；

在SO2、Na2S2O3、Na2S、Na2SO3、Na2SO4五种物质中，SO2与水反应产生H2SO3，该物质电离产生H+，抑制水的电离；Na2S2O3、Na2S、Na2SO3都是强碱弱酸盐，弱酸根离子结合水电离产生的H+，促进了水的电离；而Na2SO4是强酸强碱盐，对水的电离平衡无影响，即Na2SO4不能促进也不能抑制水电离。