Question

5．硫及其化合物是重要的化工原料，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用廣泛．
（1）二氯亞砜（SOCl₂）在有機(jī)合成工業(yè)用做氯化劑和脫水劑，遇水能產(chǎn)生白霧，并有刺激性氣味的氣體生成．SOCl₂中硫的化合價為+4，與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為SOCl₂+H₂O=SO₂+2HCl．
（2）H₂S氣體有劇毒，高溫下能夠發(fā)生反應(yīng)H₂S（g）?H₂（g）+$\frac{1}{2}$S₂（g）△H．在2L的密閉容器中加入0.1mol的H₂S，測得不同溫度下（T）H₂S的轉(zhuǎn)化率α隨時間（t）的變化關(guān)系如右圖所示．T₂溫度時反應(yīng)的平衡常數(shù)K=0.067；該反應(yīng)的△H＞0（填“＞”或“＜”）；其判斷理由是溫度越高達(dá)平衡時間越短，反應(yīng)速率越快，對應(yīng)的溫度越高，所以溫度的大小為：T₃＞T₂＞T₁，而圖中可知升高溫度平衡轉(zhuǎn)化率增大，反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，所以正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)．
（3）已知Na₂SO₃+S$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Na₂S₂O₃．實驗室中將SO₂緩緩?fù)ㄈ胍欢ū壤�的Na₂S和Na₂CO₃的熱溶液中可制得Na₂S₂O₃，理論上Na₂S和Na₂CO₃的最佳物質(zhì)的量之比為2：1；反應(yīng)過程中產(chǎn)生氣體的主要成分是二氧化碳，其作用是二氧化碳?xì)怏w排除空氣中的氧氣，防止氧化Na₂S₂O₃和Na₂SO₃．
（4）在水產(chǎn)養(yǎng)殖中可用Na₂S₂O₃將水中殘余的微量Cl₂除去．在某魚塘中取水樣10.00mL，用0.000l mol•L^-1NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定（假設(shè)其他成分不與NaOH反應(yīng)），滴定終點時消耗NaOH溶液20.00mL．若魚塘貯水1×10⁵m³，則消除該魚塘中的氯氣需投入Na₂S₂O₃的質(zhì)量為395kg．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)化合價代數(shù)和為0分析解答，SOCl₂中二氯亞砜（SOCl₂）在有機(jī)合成工業(yè)用做氯化劑和脫水劑，遇水能產(chǎn)生白霧是氯化氫，并有刺激性氣味的氣體是二氧化硫氣體，由此書寫化學(xué)方程式；
（2）由圖可知T₂溫度時H₂S的轉(zhuǎn)化率40%，根據(jù)三行式分析解答；由圖可知T₃首先達(dá)平衡狀態(tài)，T₁最后達(dá)平衡狀態(tài)，達(dá)平衡時間越短，反應(yīng)速率越快，對應(yīng)的溫度越高；
（3）SO₂緩緩?fù)ㄈ胍欢ū壤�的Na₂S和Na₂CO₃的熱溶液中可制得Na₂S₂O₃，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4SO₂+2Na₂S+Na₂CO₃=3Na₂S₂O₃+CO₂，由此分析解答；
（4）根據(jù)電子得失守恒得關(guān)系式$\frac{1}{4}$Na₂S₂O₃～～Cl₂～～2NaOH進(jìn)行計算；

解答 解：（1）SOCl₂中氧元素是-2價，氯元素是-1價，根據(jù)化合價代數(shù)和為0，所以硫元素為+4價，SOCl₂中二氯亞砜（SOCl₂）在有機(jī)合成工業(yè)用做氯化劑和脫水劑，遇水能產(chǎn)生白霧是氯化氫，并有刺激性氣味的氣體是二氧化硫氣體，化學(xué)方程式為：SOCl₂+H₂O=SO₂+2HCl，故答案為：+4；SOCl₂+H₂O=SO₂+2HCl；
（2）由圖可知T₂溫度時H₂S的轉(zhuǎn)化率40%，
反應(yīng)  H₂S（g）?H₂（g）+$\frac{1}{2}$S₂（g）△
c（初）：0.05         0              0
c（變）：0.02      0.02            0.01
c（平）：0.03      0.02            0.01
K=$\frac{0.02×\sqrt{0.01}}{0.03}$=0.067，由圖可知T₃首先達(dá)平衡狀態(tài)，T₁最后達(dá)平衡狀態(tài)，達(dá)平衡時間越短，反應(yīng)速率越快，對應(yīng)的溫度越高，所以溫度的大小為：T₃＞T₂＞T₁，而圖中可知升高溫度平衡轉(zhuǎn)化率增大，反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，所以正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，故答案為：0.067；＞；溫度越高達(dá)平衡時間越短，反應(yīng)速率越快，對應(yīng)的溫度越高，所以溫度的大小為：T₃＞T₂＞T₁，而圖中可知升高溫度平衡轉(zhuǎn)化率增大，反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，所以正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；
（3）SO₂緩緩?fù)ㄈ胍欢ū壤�的Na₂S和Na₂CO₃的熱溶液中可制得Na₂S₂O₃，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4SO₂+2Na₂S+Na₂CO₃=3Na₂S₂O₃+CO₂，所以理論上Na₂S和Na₂CO₃的最佳物質(zhì)的量之比為2：1，生成的氣體為二氧化碳，二氧化碳?xì)怏w排除空氣中的氧氣，防止氧化Na₂S₂O₃和Na₂SO₃，故答案為：2：1；二氧化碳；二氧化碳?xì)怏w排除空氣中的氧氣，防止氧化Na₂S₂O₃和Na₂SO₃；
（4）根據(jù)關(guān)系式$\frac{1}{4}$Na₂S₂O₃～～Cl₂～～～～～2NaOH
                          $\frac{1}{4}$×158g                                  2mol
                          m（Na₂S₂O₃）                   0.02×0.000lmol    
    解之得：m（Na₂S₂O₃）=3.95×10^-5g，所以魚塘貯水1×10⁵m³，消除該魚塘中的氯氣需投入Na₂S₂O₃的質(zhì)量為$\frac{1{0}^{5}×1{0}^{6}}{10}$×3.95×10^-5g=395kg，故答案為：395．

點評 本題考查氯氣的性質(zhì)及氧化還原反應(yīng)相關(guān)計算，為高頻考點，把握化學(xué)反應(yīng)原理為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查，題目難度不大．