Question

18．CO₂、CS₂、COS是由C、O、S三種元素形成的結(jié)構(gòu)相似的化合物．
（1）下列能說(shuō)明碳、硫兩種元素非金屬性相對(duì)強(qiáng)弱的是c（填序號(hào)）
a．亞硫酸溶液加入Na₂CO₃溶液中，產(chǎn)生氣泡    b．氧化性：濃H₂SO₄＞H₂CO₃
c．CS₂中碳元素為+4價(jià)，硫元素為-2價(jià)        d．SO₂有較強(qiáng)還原性，而CO₂無(wú)還原性
（2）羰基硫（COS）可作為一種熏蒸劑，能防止某些昆蟲(chóng)、線蟲(chóng)的危害．
①羰基硫的結(jié)構(gòu)式為：O=C=S．沸點(diǎn)：CO₂小于COS（填“大于”或“小于”），說(shuō)明原因COS的相對(duì)分子質(zhì)量大，范德華力大，則熔沸點(diǎn)高．
②下列有關(guān)羰基硫的推測(cè)肯定不正確的是B
A．COS分子中，所有原子都滿足8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
B．COS分子是含有極性鍵的非極性分子
C．COS分子中三個(gè)原子處于同一直線上
D．COS可能在O₂中燃燒
③羰基硫（COS）用氫氧化鈉溶液處理及利用的過(guò)程如圖：

已知A是一種鹽，則A的化學(xué)式為Na₂CO₃；氣體單質(zhì)a為H₂．
（3）在恒容密閉容器中，CO和H₂S混合加熱生成羰基硫的反應(yīng)為CO（g）+H₂S（g）?COS（g）+H₂（g），反應(yīng)前CO和H₂S的物質(zhì)的量均為10mol，平衡后CO的物質(zhì)的量為8mol，回答下列問(wèn)題：
①升高溫度，H₂S濃度增加，表明該反應(yīng)是放熱反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”）．
②平衡時(shí)，繼續(xù)通入CO 10mol和H₂S 10mol，一段時(shí)間后再次達(dá)到平衡，此時(shí)H₂S的轉(zhuǎn)化率不變（填“增大”“減小”“或”“不變“）．
（4）若反應(yīng)在恒容密閉容器中進(jìn)行，能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是bd
a．容器內(nèi)氣體密度保持不變           b．CO、H₂S、COS、H₂的濃度均不再變化
c．c（H₂）=c（H₂S）                     d．υ（H₂）_正=υ（H₂S）_逆．

Answer 1

分析 （1）利用氫化物的穩(wěn)定性、最高價(jià)含氧酸的酸性、得電子能力比較非金屬性；
（2）①羰基硫與二氧化碳結(jié)構(gòu)相似，相對(duì)分子質(zhì)量大的沸點(diǎn)高；
②COS與二氧化碳均為直線結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)式為O=C=S，所有原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；
③反應(yīng)I除生成兩種正鹽外，還有水生成，由元素守恒可知，生成正鹽為Na₂S、Na₂CO₃，II中硫化鈉與水反應(yīng)生成S₂O₃^2-、氫氣和氫氧化鈉；
（3）①升高溫度，H₂S濃度增加，則升高溫度，平衡逆向移動(dòng)；
②平衡時(shí)，繼續(xù)通入CO 10mol和H₂S 10mol，與恒容下原起始物質(zhì)的量相同，為等效平衡；
（4）反應(yīng)在恒容密閉容器中進(jìn)行，該反應(yīng)中的體積、質(zhì)量、密度等始終不變，利用平衡的特征“等、定”判定平衡狀態(tài)．

解答 解：（1）a．亞硫酸溶液加入Na₂CO₃溶液中，產(chǎn)生氣泡，發(fā)生強(qiáng)酸制取弱酸的反應(yīng)，但亞硫酸不是最高價(jià)含氧酸，不能比較非金屬性，故a不選；
b．不能利用濃H₂SO₄、H₂CO₃的氧化性比較非金屬性，故b不選；
c．CS₂中碳元素為+4價(jià)，硫元素為-2價(jià)，可知S得電子能力強(qiáng)，非金屬性S＞C，故c選；        
d．SO₂有較強(qiáng)還原性，而CO₂無(wú)還原性，與非金屬性無(wú)關(guān)，故d不選；
故答案為：c；
（2）①羰基硫的結(jié)構(gòu)式為O=C=S，沸點(diǎn)：CO₂小于COS，原因?yàn)镃OS的相對(duì)分子質(zhì)量大，范德華力大，則熔沸點(diǎn)高，
故答案為：O=C=S；小于；COS的相對(duì)分子質(zhì)量大，范德華力大，則熔沸點(diǎn)高；
②A．COS電子式為，分子中所有原子都滿足8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故A正確；
B．COS分子是含有極性鍵，結(jié)構(gòu)不對(duì)稱，為極性分子，故B錯(cuò)誤；
C．COS分子結(jié)構(gòu)式為O=C=S，三個(gè)原子處于同一直線上，故C正確
D．COS可能在O₂中燃燒生成二氧化碳、二氧化硫，故D正確；
故答案為：B；
③由分離流程可知，反應(yīng)I除生成兩種正鹽外，還有水生成，由元素守恒可知，生成正鹽為Na₂S、Na₂CO₃，反應(yīng)為COS+4NaOH=Na₂S+Na₂CO₃+2H₂O，II中硫化鈉與水反應(yīng)生成S₂O₃^2-、氫氣和氫氧化鈉，其反應(yīng)的離子方程式為2S^2-+5H₂O=S₂O₃^2-+4H₂↑+2OH^-，則A為Na₂CO₃，氣體a為H₂，
故答案為：Na₂CO₃；H₂；
（3）①升高溫度，H₂S濃度增加，則升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，則該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故答案為：放熱；
②平衡時(shí)，繼續(xù)通入CO 10mol和H₂S 10mol，與恒容下原起始物質(zhì)的量相同，為等效平衡，則H₂S的轉(zhuǎn)化率不變，故答案為：不變；
（4）a．由ρ=$\frac{m}{V}$可知，密度始終不變，容器內(nèi)氣體密度保持不變不能判定平衡狀態(tài)，故a不選；           
b．CO、H₂S、COS、H₂的濃度均不再變化，為定的特征，可判定平衡，故b選；
c．c（H₂）=c（H₂S）與轉(zhuǎn)化率、起始量有關(guān)，不能判定平衡，故c不選；                     
d．υ（H₂）_正=υ（H₂S）_逆，可知不同物質(zhì)的正逆反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，達(dá)到平衡狀態(tài)，故d選；
故答案為：bd．

點(diǎn)評(píng) 本題考查較綜合，涉及混合物分離、化學(xué)平衡、化學(xué)鍵、非金屬性比較等，注重高頻考點(diǎn)的考查，把握元素周期律、平衡判定方法、等效平衡及物質(zhì)的性質(zhì)及反應(yīng)為解答的關(guān)鍵，對(duì)分析與綜合應(yīng)用能力的要求較高，題目難度中等．