Question

硫有多种化合物，许多含硫化合物在工业上有重要的用途。

（1）工业上可用黄铁矿、焦炭在有限的空气中燃烧制备硫磺。

3FeS₂ + 12C+ 8O₂ Fe₃O₄ + nA↑+ 6S

A是     （写化学式）。若得到192克的硫磺，则产生标准状况下的A气体     L。    

（2）硫的氯化物常做橡胶工业的硫化剂。硫与氯气在一定条件下反应，得到两种硫的氯化物B和D。B物质中的含硫量为0.3107，D物质中的含氯量为0.5259，B的相对分子质量比D小32。计算确定这两种氯化物的分子式分别为                   。

（3）硫化氢有毒。在120℃、101kPa，将H₂S和O₂在密闭容器中点燃，充分反应后又恢复到了原来的温度和压强时，气体体积减少30%，求原混合其气体中H₂S的体积分数。写出推导过程。（不考虑硫化氢的分解）

（4）硫代硫酸钠是重要的还原剂，可用亚硫酸钠和硫粉在水溶液中加热制得。取15.12g Na₂SO₃溶于80.0mL水中，加入5.00g硫粉，用小火加热至微沸，反应约1小时后过滤，将滤液蒸发至体积为30.0mL，再冷却到10℃，则理论上析出Na₂S₂O₃∙5H₂O多少克？写出推导过程。（已知：Na₂S₂O₃的溶解度，10℃时为60.0g/100g水，100℃时为207g/100g水。100℃时，Na₂S₂O₃饱和溶液的密度为1.14g/mL）。

 

Answer 1

【答案】

（1）CO  268.8  （各1分） 

（2）SCl₂、S₂Cl₂   （各2分）

（3）0.7或0.3  

（4）23.4

【解析】

试题分析：（1）根据原子守恒可知，A应该是CO，且n＝12。192克的硫磺的物质的量＝192g÷32g/mol＝6mol，所以根据方程式可知，生成的CO是6mol×2＝12mol，则CO在标准状况下的体积是12mol×22.4L/mol＝268.8L。

（2）B物质中的含硫量为0.3107，则B分子中S和Cl的原子个数之比＝＝1:2。D物质中的含氯量为0.5259，则D分子中S和Cl的原子个数之比＝＝1:1。又因为B的相对分子质量比D小32，所以B和D的化学式分别是SCl₂、S₂Cl₂。

（3） H₂S燃烧的有关方程式是2H₂S+ O₂ 2S+ 2H₂O（1）   2H₂S+ 3O₂   2SO₂+ 2H₂O（2）

由反应知，当H₂S:O₂＞2:1时，按（1）进行，气体体积可能减少30%；

当2:1＞H₂S:O₂＞2:3时既有反应（1）又有反应（2）

设原混合气体中H₂S、O₂分别为x、yL，气体体积可能减少30%

Ⅰ    2H₂S+ O₂2S+ 2H₂O  气体体积减少

        2     1            2        1

2y    y            2y       y 

所以＝0.3

解得＝

因此＝0.7

Ⅱ    xH₂S+ yO₂ (y-x/2)SO₂+(1.5x-y)S+ xH₂O  气体体积减少

         x   y           (y-x/2)              x        x/2

所以＝0.3

解得＝

所以＝0.6

（4）n(Na₂SO₃)＝15.12g÷126g/mol＝0.12mol、n(S)＝5.00g÷32g/mol＝0.16mol (S过量) 

根据100℃的溶解度计算可知，微沸时生成的硫代硫酸钠全部溶解。设析出Na₂S₂O₃∙5H₂Oxg

所以根据原子守恒可知，滤液中Na₂S₂O₃有0.12mol，其质量是18.96g。10℃30.0ml溶液中水＝30×1.14－18.96＝15.24g，所以有＝，解得x＝23.4。

考点：考查气体摩尔体积、物质化学式确定以及根据方程式进行的有关计算