题目内容

(本题共14分)

多硫化钙[ CaSx(x≤5)]、硫代硫酸钙组成的混合物称为石硫合剂,它是一种很好的植物杀虫剂,是由硫磺跟石灰、水等反应所得。不同比例的硫磺跟石灰在水溶液中反应,可生成不同的多硫化钙与硫代硫酸钙。

3Ca(OH)2+8S2CaS3+CaS2O3+3H2O;3Ca(OH)2+6S2CaS2+CaS2O3+3H2O

完成下列计算:

52.硫磺溶解在硫化钠溶液中生成一种多硫化物,该多硫化物中硫元素的质量分数为0.736,则该Na2Sx中x = 。

53.取某石硫合剂(假如只含两种含硫化合物)250mL(密度为1.12g/cm3)通入足量CO2使其快速分解。原理如下: Sx2—+2H2O+2CO2→(x—1)S↓+H2S↑+2HCO3—;S2O32—+ H2O+CO2→HSO3—+HCO3—+S↓完全反应后共收集到气体1.12升(标准状况)(忽略气体在溶液中的溶解),则该石硫合剂中多硫化钙的物质的量浓度为 ;硫代硫酸钙的质量分数为 。(答案用小数表示,保留2位有效数字)

54.如果把生石灰、硫磺和水按质量比7∶16∶70的配比完全反应后,只生成两种含硫的化合物,则该石硫合剂中多硫化钙与硫代硫酸钙的物质的量之比是 ;多硫化钙的化学式是 。

55.现有生石灰50.4g、硫磺96g、水504g恰好完全反应生成三种多硫化钙,除生成CaS4之外还有二种多硫化钙。请推算这二种多硫化钙可能的物质的量之比(写出推理过程)。

(共14分)52.4(2分);53.0.20 mol/L(2分); 0.014(2分)

54.2∶1(2分); CaS5(2分);

55.n(CaS2)∶n(CaS5)=1∶2(2分);n(CaS3)∶n(CaS5)=1∶1(2分)。

【解析】

试题分析:52.硫磺溶解在硫化钠溶液中生成一种多硫化物,该多硫化物中硫元素的质量分数为0.736,在Na2Sx 中,n(Na+):n(Sx2-)=[(1-0.736)÷23]:(0.736÷32)=2:x。解得x=4。

53.n(H2S)= 1.12L÷22.4L/mol=0.05mol,则含有多硫化钙的物质的量是0.05mol。c(CaSx)= 0.05mol÷0.25L=0.20 mol/L ;由于2H2S+SO2=3S↓+2H2O,则n(CaS2O3)=1/2n(CaSx)= 0.025mol,硫代硫酸钙的质量分数为(0.025mol×152g/mol)÷(250mL×1.12g/cm3)=0.014;

54.m(CaO):m(S)= 7∶16,则n(CaO):n(S)= (7÷56)∶(16÷32)=1:4.则CaO与水反应产生的Ca(OH)2与S的物质的量的比是1:4.故反应的方程式是:3Ca(OH)2+12S2CaSx+CaS2O3+3H2O, x=5。多硫化钙的化学式是CaS5;n(CaSx):n(CaS2O3)=2:1。

55.n(CaO)= 50.4g÷56g/mol=0.3mol;n(S)= 96g÷32g/mol=3mol;则n(CaO):n(S)=1:10,反应方程式是:3Ca(OH)2+10S2CaSx+CaS2O3+3H2O。根据元素守恒可得x=4。即多硫化物中硫原子的平均值为4个。故由于恰好完全反应生成三种多硫化钙,除生成CaS4之外还有二种多硫化钙。另两种多硫化物可能为:CaS2与CaS5或CaS3与CaS5 。若是CaS2与CaS5,假设二者的物质的量的比是a:b,则(2a+5b)/(a+b)=4,则 a:b=1:2;即n(CaS2):n(CaS5)=1:2;若是CaS3与CaS5,假设二者的物质的量的比是m:n,则(3m+5n) /(m+n)=4,m:n=1:1.即n(CaS3):n(CaS5)=1:1。

考点:考查石硫合剂的组成、结构、性质及应用的知识。

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