Question

【題目】硫的很多化合物有重要的作用。

（1）羰基硫（COS）可作糧食熏蒸劑，能防止某些昆蟲、線蟲和真菌的危害。粉末狀的KSCN與濃硫酸在一定條件下可得到COS和兩種硫酸氫鹽。則生兩種硫酸氫鹽的化學式分別是________ 、__________。

(2)氧硫化碳水解及部分應用流程如圖所示(部分產物已略去)

①已知M溶液中硫元素的主要存在形式為S2O32-，則反應Ⅲ中生成S2O32-的離子方程式為________________。

②如圖是反應Ⅲ中，在不同反應溫度下，反應時間與H2產量的關系(Na2S初始含量為3mol)。由圖象分析可知，a點時M溶液中除S2O32-外，還一定含有_______(填含硫微粒的離子符號)

（2）H2S具有還原性，在酸性條件下，能與KMnO4反應生成S、MnSO4、K2SO4和H2O，寫出該反應的化學方程式_________________________。

（3）H2S氣體溶于水形成的氫硫酸是一種二元弱酸，25℃時，在0.10mol·L－1的H2S溶液中，通入HCl氣體或加入NaOH固體以調節(jié)溶液pH，溶液pH與c（S2－）關系如圖所示（忽略溶液體積的變化、H2S的揮發(fā)）。

①pH=13時，溶液中的c（H2S）＋c（HS－）=____________mol·L－1。

②某溶液含0.020 mol.L-Mn2＋、0.10 mol.L－1H2S，當溶液pH=____________時，Mn2＋開始沉淀。[已知：Ksp(MnS)=2.8×10-13]。

（4）H2S的廢氣可用燒堿溶液吸收，將燒堿吸收H2S后的溶液加入到如圖所示的電解池的陽極區(qū)進行電解。

電解過程中陽極區(qū)發(fā)生如下反應：

S2－－2e－=S↓ （n－1）S＋S2－Sn2－

①寫出電解時陰極的電極反應式：_____________。

②Na2S溶液中離子濃度由大到小順序：__________。

Answer 1

【答案】 KHSO4（硫酸氫鉀） NH4HSO4（硫酸氫銨） 2S2-+5H2OS2O32-+4H2↑+2OH- SO42- 5H2S＋2KMnO4＋3H2SO4=5S↓＋2MnSO4＋K2SO4＋8H2O 0.043 5 2H＋＋2e－=H2↑（或2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－） c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>C(H+)

【解析】（1）該反應為非氧化還原反應，元素化合價均不發(fā)生變化，根據原子守恒規(guī)律及生成物的特點，可知兩種酸式鹽分別為：KHSO4（硫酸氫鉀）、NH4HSO4（硫酸氫銨）；正確答案：KHSO4（硫酸氫鉀）、NH4HSO4（硫酸氫銨）。

（2）①根據題給信息可知：Na2S中-2價硫升高到S2O32-中的+2價硫，發(fā)生氧化反應，又根據生成物中有氫氣生成，可知反應物中水中的氫由+1價降低到0價，發(fā)生還原反應；離子方程式為2S2-+5H2OS2O32-+4H2↑+2OH- ；正確答案：2S2-+5H2OS2O32-+4H2↑+2OH- 。

②反應Ⅲ中，a點時溫度360℃，隨著時間推移，氫氣的量不變，Na2S初始含量為3mol，若只發(fā)生2S2-+5H2OS2O32-+4H2↑+2OH- 反應，生成氫氣6mol，圖給氫氣為10 mol，得電子的量增多，失電子的量也得增多，說明溶液中除了S2O32-外，還應有SO42-生成；正確答案：SO42-。

（2）H2S中-2價的硫被氧化到0價硫，即單質硫，KMnO4中+7價的錳被還原到+2價的錳，即為硫酸鉀、硫酸錳，反應的化學方程式為：5H2S＋2KMnO4＋3H2SO4=5S↓＋2MnSO4＋K2SO4＋8H2O；正確答案：5H2S＋2KMnO4 + 3H2SO4=5S↓＋2MnSO4＋K2SO4＋8H2O。

（3）①根據圖中變化規(guī)律可知，pH=13時，c（S2－）=5.7×10-2 mol·L－1；0.10mol·L－1的H2S溶液中，硫元素守恒：c（H2S）＋c（HS－）+ c（S2－）=0.10，所以c（H2S）＋c（HS－）=0.1-5.7×10-2=0.043 mol·L－1；正確答案：0.043。

②根據QC= Ksp(MnS)時開始沉淀，所以：Ksp(MnS)=c(Mn2+)×c(S2-)=2.8×10-13, 當c(Mn2+)=0.020 mol.L-1時，c(S2-)=1.4×10-11 mol.L-1，根據圖中信息可知溶液的pH=5；正確答案：5。

（4）①陰極為溶液中氫離子得電子變?yōu)闅錃�，極反應為2H＋＋2e－=H2↑（或2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－）；正確答案：2H＋＋2e－=H2↑（或2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－）。

②硫化鈉溶液為強堿弱酸鹽，水解顯堿性，c(OH-)> C(H+)；又由于水解分兩步：S2-+H2OHS-+OH- 、HS-+H2OH2S+OH-，所以：c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>C(H+)；Na2S溶液中離子濃度由大到小順序：c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>C(H+)；正確答案：c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>C(H+)。