Question

17．氧硫化碳（COS）可替代磷化氫而被用作熏蒸劑，其分子結(jié)構(gòu)和二氧化碳類似．
（1）組成氧硫化碳和磷化氫的各原子中，原子半徑最大的元素在周期表中的位置是第三周期第VA族
（2）氧硫化碳（COS）的電子式為：．
（3）下列事實正確且能說明碳與硫兩元素非金屬性相對強弱的有AC
A．同條件同濃度溶液pH：Na₂CO₃＞Na₂SO₄      
B．酸性：H₂SO₃＞H₂CO₃
C．CS₂中碳元素為+4價，硫元素為-2價          
D．分解溫度：CH₄＞H₂S
（4）氧硫化碳水解及部分應(yīng)用流程如下（部分產(chǎn)物已略去）：
COS$→_{Ⅰ}^{H_{2}O}$H₂S$→_{Ⅱ}^{NaOH溶液}$Na₂S溶液$→_{Ⅲ}^{△}$M溶液+H₂
①已知：常溫下，反應(yīng)Ⅱ中每吸收1.7gH₂S氣體，反應(yīng)放出熱量4.76kJ，則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為H₂S（g）+2NaOH（aq）=Na₂S（aq）+2H₂O（l）△H=-95.2KJ/mol
②已知M溶液中硫元素的主要存在形式為S₂O₃^2-，則反應(yīng)Ⅲ中生成S₂O₃^2-的離子方程式為2S^2-+5H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$S₂O₃^2-+4H₂↑+2OH^-
③如圖是反應(yīng)Ш中，在不同反應(yīng)溫度下，反應(yīng)時間與H₂產(chǎn)量的關(guān)系（Na₂ S初始含量為3  mmol）．由圖象分析可知，a點時M溶液中除S₂O₃^2-外，還有SO₄^2-（填含硫微粒的  離子符號）．

Answer 1

分析 （1）組成氧硫化碳和磷化氫的原子為O、S、P、H，先判斷電子層數(shù)，電子層數(shù)越多，原子半徑越大；電子層數(shù)相同，再根據(jù)元素周期律，同周期元素的原子半徑隨著原子序數(shù)的增大而減小，主族元素周期數(shù)=電子層數(shù)，主族序數(shù)=最外層電子數(shù)；
（2）氧硫化碳是碳原子和硫原子、氧原子分別形成兩個共價鍵，據(jù)此書寫電子式；
（3）比較兩種元素的非金屬性強弱，可根據(jù)單質(zhì)之間的置換反應(yīng)、與氫氣反應(yīng)的難易程度以及最高正價氧化物對應(yīng)水化物酸性強弱；
（4）①依據(jù)熱化學(xué)方程式書寫方法，標(biāo)注物質(zhì)的聚集狀態(tài)和對應(yīng)反應(yīng)的焓變寫出熱化學(xué)方程式；
②依據(jù)題干信息：硫離子和水反應(yīng)生成硫代硫酸根離子和氫氣，依據(jù)電荷守恒和原子守恒書寫離子反應(yīng)方程式；
③根據(jù)圖示反應(yīng)時間與H₂產(chǎn)量的關(guān)系，a點時M溶液中除S₂O₃^2-外，還有SO₄^2-．

解答 解：（1）組成氧硫化碳和磷化氫的原子為O、S、P、H，氫元素有1個電子層，氧元素有2個電子層，磷、硫有3個電子層，所以磷、硫的原子半徑大于氫、氧的原子半徑，磷、硫是同周期元素，硫的原子序數(shù)大于磷的原子序數(shù)，由元素周期律知，磷的原子半徑大于硫的原子半徑，磷最外層為5個電子，處于第三周期第VA族，
故答案為：第三周期第VA族；
（2）羰基硫中分子中所有原子的最外層都滿足8電子結(jié)構(gòu)，碳原子能形成4個共價鍵，硫原子能形成2個共價鍵，氧原子能形成2個共價鍵，所以其電子式為，
故答案為：；
（3）比較兩種元素的非金屬性強弱，可根據(jù)單質(zhì)之間的置換反應(yīng)、與氫氣反應(yīng)的難易程度以及最高正價氧化物對應(yīng)水化物酸性強弱等角度，而最高正化合價、氫化物的沸點高低不能用于比較元素的非金屬性強弱，
A．同條件同濃度溶液pH：Na₂CO₃＞Na₂SO₄，說明碳酸酸性小于硫酸，最高價氧化物對應(yīng)水化物形成的酸的酸性越強對應(yīng)非金屬性越強，故A正確；  
B．酸性：H₂SO₃＞H₂CO₃ ，亞硫酸不是最高價氧化物，不能判斷非金屬性強弱，故B錯誤；
C．CS₂中碳元素為+4價，硫元素為-2價，說明硫元素對共用電子對的吸引力較強，說明非金屬性：S＞C，故C正確； 
D．一般來說，元素的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，則元素的非金屬性越強，分解溫度：CH₄＞H₂S，氫化物的穩(wěn)定性順序是CH₄＞H₂S，但S的非金屬性強于碳元素，故D錯誤；
故答案為：AC；
（4）①反應(yīng)Ⅱ為硫化氫和氫氧化鈉的反應(yīng)H₂S+2NaOH=Na₂S+H₂O，1.7g H₂S的物質(zhì)的量為n=$\frac{m}{M}$=$\frac{17g}{34g/mol}$=0.5mol，反應(yīng)放出熱量4.76kJ，則1mol硫化氫反應(yīng)放出95.2KJ的熱量，所以該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為H₂S（g）+2NaOH（aq）=Na₂S（aq）+2H₂O（l）△H=-95.2KJ/mol，
故答案為：H₂S（g）+2NaOH（aq）=Na₂S（aq）+2H₂O（l）△H=-95.2KJ/mol；
②依據(jù)題干信息：硫離子和水反應(yīng)生成硫代硫酸根離子和氫氣，根據(jù)硫原子守恒，產(chǎn)物需有因離子，根據(jù)原子守恒，產(chǎn)物還有氫氧根離子，反應(yīng)為：2S^2-+5H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$S₂O₃^2-+4H₂↑+2OH^-，
故答案為：2S^2-+5H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$S₂O₃^2-+4H₂↑+2OH^-；
③反應(yīng)Ⅲ中，a點360℃時，隨著時間推移，氫氣的量不變，Na₂S初始含量為3mmol，若只發(fā)生：2S^2-+5H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$S₂O₃^2-+4H₂↑+2OH^-，生成氫氣：3mmol×$\frac{4}{2}$=6mmol，圖中為9mmol，說明M溶液中除S₂O₃^2-外，還有SO₄^2-，反應(yīng)為：S^2-+4H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SO₄^2-+4H₂↑，
故答案為：SO₄^2-．

點評 本題考查了原子半徑大小的比較、非金屬性強弱比較、熱反應(yīng)方程式的書寫、離子反應(yīng)方程式的書寫等，注意電子層結(jié)構(gòu)相同的離子半徑大小的比較方法．注意元素非金屬性和金屬性的比較角度，題目難度中等．