综合题14.0分
化学

H2S、SO2在工农业生产中具有重要应用。

14.羰基硫(COS)可作粮食熏蒸剂,能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。H2S和CO混合加热可制得羰基硫,反应方程式为:CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)

①羰基硫的电子式为____________________;

②下列能说明碳与硫两元素非金属性相对强弱的是____________(填序号)。

a.相同条件下水溶液的pH:Na2CO3>Na2SO4

b.酸性:H2SO3>H2CO3

c.S与H2的化合比C与H2的化合更容易

15.H2S具有还原性,在酸性条件下,能与KMnO4反应生成S、MnSO4、K2SO4和H2O,写出该反应的化学方程式______________。

16.H2S气体溶于水形成的氢硫酸是一种二元弱酸,25℃时,在0.10 mol·L-1H2S溶液中,通人HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH,溶液pH与c(S2-)关系如图所示(忽略溶液体积的变化、H2S的挥发)。

①pH=13时,溶液中的c(H2S)+c(HS-)=____mol·L-1

②某溶液含0.010 mol·L-1Fe2+、未知浓度的Mn2+和0.10 mol·L-1H2S,当溶液pH=___时,Fe2+开始沉淀;当Mn2+开始沉淀时,溶液中=______。

【已知:KSP(FeS)=1.4×10-19,KSP(MnS)=2.8×10-13

17.用图所示装置可将SO2转化为重要的化工原料,A、B是惰性电极。则电子流入的电极为_______(用A或B表示),A极的电极反应式为__________________

第1小题正确答案及相关解析

正确答案

(1)①,②ac

解析

(1)①羰基硫中分子中所有原子的最外层都满足8电子结构,碳原子能形成4个共价键,硫原子能形成2个共价键,氧原子能形成2个共价键,所以其电子式为 ,只含极性共价键,故答案为: ;极性;

a.相同条件下水溶液的pH:Na2CO3>Na2SO4,说明碳酸的酸性强于硫酸,碳酸和硫酸为C和S元素的最高价氧化物对应的水化物,则证明非金属性S>C,故a正确;

b.酸性:H2SO3>H2CO3,由于亚硫酸不是S元素的最高价氧化物对应的水化物,无法比较二者的非金属性大小,故b错误;

c.CS2中碳元素为+4价,硫元素为-2价,说明硫元素对共用电子对的吸引力较强,说明非金属性:S>C,故c正确;

故答案为:ac;

考查方向

电子式的书写、沉淀溶解平衡的相关知识和原电池中正负极的判断、电极方程式的书写

解题思路

(1)①根据羰基硫分子结构和CO2相似,羰基硫分子中所有原子的最外层都满足8电子结构判断其电子式;

②利用氢化物稳定性、最高价氧化物水化物酸性及得电子能力比较非金属性;

易错点

坐标系中给出的信息较多,学生结合沉淀溶解平衡的知识回答,容易出现错误。

第2小题正确答案及相关解析

正确答案

(2)5H2S+2KMnO4+3H2SO4=5S↓+2MnSO4+K2SO4+8H2O;

解析

(2)H2S具有还原性,在酸性条件下,能与KMnO4反应生成S、MnSO4、K2SO4和H2O,该反应的化学方程式为5H2S+2KMnO4+3H2SO4=5S↓+2MnSO4+K2SO4+8H2O,

故答案为:5H2S+2KMnO4+3H2SO4=5S↓+2MnSO4+K2SO4+8H2O;

考查方向

电子式的书写、沉淀溶解平衡的相关知识和原电池中正负极的判断、电极方程式的书写

解题思路

(2)由反应物、生成物及电子守恒书写化学反应;

易错点

坐标系中给出的信息较多,学生结合沉淀溶解平衡的知识回答,容易出现错误。

第3小题正确答案及相关解析

正确答案

(3)①0.043    ②2     ③2×106

解析

(3)①根据溶液pH与c(S2-)关系图pH=13时,c(S2-)=5.7×10-2mol/L,在0.10mol•L-1H2S溶液中根据硫守恒c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)=0.10mol•L-1,所以c(H2S)+c(HS-)=0.1-5.7×10-2=0.043mol/L,故答案为:0.043;

②当Qc=KSP(FeS)时开始沉淀,所以c(S2-)= Ksp(FeS)/c(Fe2+)= 1.4×10-19/0.010mol/L=1.4×10-17mol/L,结合图象得出此时的pH=2,所以pH=2时Fe2+开始沉淀,故答案为:2;

当Qc=Ksp(MnS)时开始沉淀,所以c(S2-)= Ksp(MnS)/c(Mn2+)= 2.8×10-13/0.010mol/L=2.8×10-11mol/L,结合图象得出此时的pH=5,所以pH=5时锰离子开始沉淀。c(Mn2+)/c(Fe2+)=2.8×10-11mol/L /1.4×10-17mol/L=2×106

考查方向

电子式的书写、沉淀溶解平衡的相关知识和原电池中正负极的判断、电极方程式的书写

解题思路

(3)①pH=13时,c(S2-)=5.7×10-2mol/L,在0.10mol•L-1H2S溶液中根据硫守恒c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)=0.10mol•L-1

②当Qc=Ksp(FeS)时开始沉淀,由此求出硫离子的浓度,结合图象得出此时的pH;再一次根据当Qc=Ksp(MnS)时开始沉淀,由此求出硫离子的浓度,然后求c(Mn2+)/c(Fe2+)即可求出答案。

易错点

坐标系中给出的信息较多,学生结合沉淀溶解平衡的知识回答,容易出现错误。

第4小题正确答案及相关解析

正确答案

(4)B   SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+

解析

(4)①由图可知,左侧SO2失去电子转化为SO42-,右侧O2只得到电子,则右侧为正极,A极为负极,电子从A极流出,B为电子流入的一极。由原电池的知识可知,负极发生氧化反应,失去电子,溶液为50% H2SO4,由此可知A极的电极反应式为:SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+

考查方向

电子式的书写、沉淀溶解平衡的相关知识和原电池中正负极的判断、电极方程式的书写

解题思路

(4)由图可知,右侧O2得到电子,则右侧为正极,A极为负极,电子从A极流出.由原电池的知识可知,负极发生氧化反应,失去电子,再根据溶液的酸碱性即可写出电极方程式。

易错点

坐标系中给出的信息较多,学生结合沉淀溶解平衡的知识回答,容易出现错误。