题目内容
12.硫的多种化合物在工业中有重要应用.(1)Na2S2可以做制革工业中原皮的脱毛剂,写出Na2S2的电子式
(2)连二亚硫酸钠(Na2S2O4)又称保险粉,可作木浆造纸的漂白剂,其水溶液性质不稳定,有极强的还原性.
①Na2S2O4中S元素的化合价为+3
②将甲酸(HCOOH)和NaOH溶液混合,再通入SO2气体,会得到保险粉,此时甲酸被氧化为CO2,该反应的化学方程式为HCOOH+2SO2+2NaOH=Na2S2O4+CO2+H2O.
③Na2SO4暴露于空气中易吸收氧气和水蒸气而变质,发生反应时,当氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:2时,反应的化学方程式为2Na2S2O4+O2+2H2O=4NaHSO3.
(3)铬会造成环境污染,某酸性废水中含有Cr2O72-,处理时可用焦亚硫酸钠(Na2S2O5)将Cr2O72-转化为毒性较低的Cr3+,再调节pH至8,使铬元素沉降,分离出污泥后测得废水中Cr3+浓度为0.52mg/L,达到排放标准.
①写出Na2S2O5参加反应的离子方程式3S2O52-+2CrO72-+10H+=4Cr3++6SO42-+5H2O.
②处理后的废水中Cr3+的物质的量浓度为1×10-5.
(4)氢硫酸和亚硫酸是两种弱酸,回答下列问题
①0.1mol/L H2SO4与0.2mol/L H2S溶液等体积混合,所得溶液中S2-浓度为10-22mol/L.(已知氢硫酸Ka1=1.0×10-8、Ka2=1.0×10-15,忽略H2S和H2O电离产生的H+)
②已知亚硫酸的Ka1=1.0×102、Ka2=6.0×1013,设计实验证明亚硫酸第一步不完全电离.(可用实验用品:0.1mol/L亚硫酸、0.1mol/L NaHSO3溶液、0.1mol/L Na2SO3溶液,广泛pH试纸、pH计)
| 操作简述 | |
| 现象或数据 | |
| 结论 | H2SO3第一步不完全电离 |
分析 (1)Na2S2是离子化合物,硫原子间形成一对共用电子对;
(2)①根据化合价代数和为0分析;
②根据题意,甲酸和NaOH溶液混合,再通入SO2气体,甲酸被氧化为CO2,SO2气体被还原成Na2S2O4,据此书写方程式;
③Na2S2O4暴露于空气中易被氧气氧化,则氧化剂为氧气,还原剂为Na2S2O4,根据得失电子守恒计算反应后产物;
(3)①焦亚硫酸钠(Na2S2O5)将Cr2O72-转化为毒性较低的Cr3+,同时焦亚硫酸钠被氧化为硫酸钠,根据电子守恒和原子守恒书写方程式;
②根据分离出污泥后测得废水中Cr3+浓度为0.52mg/L计算Cr3+的物质的量浓度;
(4)①依据硫化氢的电离平衡常数计算;
②证明亚硫酸第一步电离存在化学平衡,可以测定0.1mol/L亚硫酸溶液PH分析判断.
解答 解:(1)Na2S2是离子化合物,硫原子间形成一对共用电子对,形成的电子式类似过氧化钠的电子式,电子式为:
,
故答案为:
;
(2)①因为Na为+1价,O为-2价,根据化合价代数和为0,则S为+3价,
故答案为:+3;
②根据题意,甲酸和NaOH溶液混合,再通入SO2气体,甲酸被氧化为CO2,SO2气体被还原成Na2S2O4,则方程式为HCOOH+2SO2+2NaOH=Na2S2O4+CO2+H2O,
故答案为:HCOOH+2SO2+2NaOH=Na2S2O4+CO2+H2O;
③Na2S2O4暴露于空气中易被氧气氧化,则氧化剂为氧气,还原剂为Na2S2O4,又氧化剂和还原剂的物质的量之比为l:2,设Na2S2O4被氧化后硫的化合价为+x价,则根据得失电子守恒,1×4=2×2×(x-3),解得x=4,又有水蒸气参与反应,所以产物为NaHSO3,反应的化学方程式为:2Na2S2O4+O2+2H2O=4NaHSO3,
故答案为:2Na2S2O4+O2+2H2O=4NaHSO3;
(3)①焦亚硫酸钠(Na2S2O5)将Cr2O72-转化为毒性较低的Cr3+,同时焦亚硫酸钠被氧化为硫酸钠,其反应的离子方程式为:3S2O52-+2Cr2O72-+10H+=6SO42-+4Cr3++5H2O;
故答案为:3S2O52-+2Cr2O72-+10H+=6SO42-+4Cr3++5H2O;
②分离出污泥后测得废水中Cr3+浓度为0.52mg/L,c(Cr3+)=$\frac{0.52×1{0}^{-3}g/L}{52g/mol}$=1×10-5mol/L;
故答案为:1×10-5;
(4)①H2S?H++HS-,K1=$\frac{c({H}^{+})c(H{S}^{-})}{c({H}_{2}S)}$
HS-?H++S2-,K2=$\frac{c({H}^{+})c({S}^{2-})}{c(H{S}^{-})}$,
K1×K2=$\frac{{c}^{2}({H}^{+})c({S}^{2-})}{c({H}_{2}S)}$,忽略H2S和H2O电离产生的H+,c(H+)=0.1mol/L,c(H2S)=0.1mol/L,
c(S2-)=1.0×10-22,
故答案为:1.0×10-22;
②实验证明亚硫酸第一步不完全电离,可以选择用pH计测定0.1mol/L亚硫酸溶液的pH,若PH>1,说明亚硫酸第一步不完全电离,
答:用pH计测定0.1mol/L亚硫酸溶液的pH,PH>1.
点评 本题考查了物质性质、氧化还原反应、弱电解质电离平衡、平衡常数计算等,掌握基础是解题关键,题目难度中等.
| A. | H2和D2互为同位素 | B. | |||
| C. | 正丁烷和异丁烷是同系物 | D. |
| A. | 酸雨、温室效应、光化学烟雾 | B. | 酸雨、臭氧层空洞、光化学烟雾 | ||
| C. | 水华、臭氧层空洞、光化学烟雾 | D. | 酸雨、臭氧层空洞、白色污染 |
| A. | 卤代烃的消去反应比水解反应更容易进行 | |
| B. | 在溴乙烷中加入过量NaOH溶液,充分振荡,然后加入几滴AgNO3溶液,出现黄色沉淀 | |
| C. | 消去反应是引入碳碳双键的唯一途径 | |
| D. | 在溴乙烷与NaCN、CH3C≡CNa的反应中,都是其中的有机基团取代溴原子的位置 |
| 起始物质的量 | 甲 | 乙 | 丙 |
| n(H2)/mol | 1 | 2 | 2 |
| n(I2)/mol | 1 | 1 | 2 |
| A. | 平衡时,丙中混合气体的平均摩尔质量是甲中的2倍 | |
| B. | 平衡时,容器中HI的物质的量n(丙)<2n(乙) | |
| C. | 平衡时,乙中I2的转化率大于80% | |
| D. | 反应开始时,甲中的反应速率最慢 |
| A. | CO2的电子式: | B. | NH3的结构式为 | ||
| C. | CH4的比例模型: | D. | Clˉ离子的结构示意图: |
①酒精;②食盐;③石墨;④甲烷;⑤红糖;⑥一氧化碳;⑦水;⑧石灰石;⑨食用油;⑩醋酸.
| A. | ①②④⑤⑦⑨ | B. | ①④⑤⑥⑩ | C. | ①③④⑤⑦⑧⑨⑩ | D. | ①④⑤⑨⑩ |
| A. | 将0.1 mol CO2通入足量NaOH溶液,则溶液中阴离子数目为0.1 NA | |
| B. | 标准状况下,将11.2 L的Cl2通入足量的NaOH溶液中,转移的电子数为NA | |
| C. | 0.1 mol N2与足量H2反应,转移的电子数为0.6 NA | |
| D. | 4.6g由NO2和N2O4组成的混合物中含有氧原子的数目为0.2 NA |