Question

9．磷化氢气体（PH₃）是一种强烈的储粮害虫杀剂，其制取原理类似于实验室制氨气，空气中磷化氢气体达到2PPM以上是就会造成人畜中毒，请回答：
（1）用碘化磷（PH₄I）和烧碱反应制取PH₃的化学方程式PH₄I+NaOH═PH₃↑+NaI+H₂O．
（2）实验室用吸收硫酸铜溶液吸PH₃时的化学方程式24CuSO₄+11PH₃+12H₂O=8Cu₃P↓+3H₃PO₄+24H₂SO₄ 中氧化剂是CuSO₄，当吸收2.2molPH₃转移电子0.48mol
（3）氧硫化碳（COS）可替代磷化氢而被用作熏蒸剂．粉末状的KSCN与浓硫酸在一定条件下可得到COS和两种硫酸氢盐，生成物的物质的量之比为1：1：1，写出相应的化学方程式KSCN+2H₂SO₄（浓）+H₂O=KHSO₄+NH₄HSO₄+COS↑．
（4）氧硫化碳水解及部分应用流程如下（部分产物已略去）：
COS$→_{I}^{H_{2}O}$H₂S$→_{Ⅱ}^{NaOH}$Na₂S$→_{Ⅲ}^{△}$M溶液+H₂
①组成氧硫化碳和磷化氢的各原子中，原子半径最大的元素在周期表中的位置是第三周期第VA族．
②已知M溶液中硫元素的主要存在形式为S₂O₃^2-，则反应Ⅲ中生成S₂O₃^2-的离子方程式为2S^2-+5H${\;}_{{\;}_{2}}$O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$S₂O₃^2-+4H₂↑+2OH^-．
③如图是反应Ⅲ中，在不同反应温度下，反应时间与H₂产量的关系（Na₂S初始含量为3mmol）．由图象分析可知，a点时M溶液中除S₂O₃^2-外，还有SO₄^2-（填含硫微粒的离子符号）．

Answer 1

分析 （1）用氯化磷（PH₄I）和NaOH反应制取PH₃的反应可以依据反应氯化铵和氢氧化钠反应生成氨气类推；
（2）据降得还原氧化剂，升失氧化还原剂来分析氧化剂和还原剂；据24CuSO₄+11PH₃+12H₂O=8Cu₃P↓+3H₃PO₄+24H₂SO₄～24mole-来计算转移电子数目；
（3）据题干分析并且确定化学方程式；
（4）①组成氧硫化碳和磷化氢的原子为O、S、P、H，先判断电子层数，电子层数越多，原子半径越大；电子层数相同，再根据元素周期律，同周期元素的原子半径随着原子序数的增大而减小，主族元素周期数=电子层数，主族序数=最外层电子数；
②依据题干信息：硫离子和水反应生成硫代硫酸根离子和氢气，依据电荷守恒和原子守恒书写离子反应方程式；
③根据图示反应时间与H₂产量的关系，a点时M溶液中除S₂O₃^2-外，还有SO₄^2-．

解答 解：（1）用氯化磷（PH₄I）和NaOH反应为复分解反应生成PH₃、碘化钠和水，制取PH₃的化学方程式为：PH₄ I+NaOH═PH₃↑+NaI+H₂O，
故答案为：PH₄I+NaOH═PH₃↑+NaI+H₂O；
（2）24CuSO₄+11PH₃+12H₂O=8Cu₃P↓+3H₃PO₄+24H₂SO₄，CuSO₄的化合价+2降低到+1价，化合价降低，故CuSO₄为氧化剂，
24CuSO₄+11PH₃+12H₂O=8Cu₃P↓+3H₃PO₄+24H₂SO₄～24mole-
                 11                                                                24
                  2.2                                                                n
$\frac{11}{2.2}=\frac{24}{n}$，n=0.48
故答案为：CuSO₄；0.48；
（3）氧硫化碳（COS）可替代磷化氢而被用作熏蒸剂．粉末状的KSCN与浓硫酸在一定条件下可得到COS和两种硫酸氢盐，生成物的物质的量之比为1：1：1，故方程式为：KSCN+2H₂SO₄（浓）+H₂O=KHSO₄+NH₄HSO₄+COS↑，
故答案为：KSCN+2H₂SO₄（浓）+H₂O=KHSO₄+NH₄HSO₄+COS↑
（4）①组成氧硫化碳和磷化氢的原子为O、S、P、H，氢元素有1个电子层，氧元素有2个电子层，磷、硫有3个电子层，所以磷、硫的原子半径大于氢、氧的原子半径，磷、硫是同周期元素，硫的原子序数大于磷的原子序数，由元素周期律知，磷的原子半径大于硫的原子半径，磷最外层为5个电子，处于第三周期第VA族，
故答案为：第三周期第VA族；
②依据题干信息：硫离子和水反应生成硫代硫酸根离子和氢气，根据硫原子守恒，产物需有因离子，根据原子守恒，产物还有氢氧根离子，反应为：2S^2-+5H${\;}_{{\;}_{2}}$O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$S₂O₃^2-+4H₂↑+2OH^-，故答案为：2S^2-+5H${\;}_{{\;}_{2}}$O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$S₂O₃^2-+4H₂↑+2OH^-；
③反应Ⅲ中，a点360℃时，随着时间推移，氢气的量不变，Na₂S初始含量为3mmol，若只发生：2S^2-+5H${\;}_{{\;}_{2}}$O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$S₂O₃^2-+4H₂↑+2OH^-，生成氢气：3mmol×$\frac{4}{2}$=6mmol，图中为9mmol，说明M溶液中除S₂O₃^2-外，还有SO₄^2-，反应为：S^2-+4H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SO₄^2-+4H₂↑，
故答案为：SO₄^2-．

点评 本题考查了物质性质、原子半径大小的比较、电子式和离子反应方程式的书写等，注意电子层结构相同的离子半径大小的比较方法．注意图象变化的同种分析，题目难度中等