Question

18．天然氣（主要成分甲烷）含有少量含硫化合物[硫化氫、羰基硫（COS）、乙硫醇（C₂H₅SH）]，可以用氫氧化鈉溶液洗滌除去．
（1）硫元素的原子結構示意圖為；羰基硫分子的電子式為．
（2）下列說法正確的是bd．
a．乙硫醇的相對分子質量大于乙醇，故其沸點更高
b．同溫度同濃度下Na₂CO₃溶液的pH大于Na₂SO₄溶液，說明硫元素非金屬性強于碳元素
c．H₂S分子和CO₂都是極性分子，因為它們都是直線形分子
d．由于乙基的影響，乙硫醇的酸性弱于H₂S
（3）羰基硫用氫氧化鈉溶液處理及利用的過程如下（部分產物已略去）：
COS$→_{I}^{NaOH溶液}$Na₂S溶液$→_{Ⅱ}^{△}$X溶液+H₂
①反應I除生成兩種正鹽外，還有水生成，其化學方程式為COS+4NaOH=Na₂S+Na₂CO₃+2H₂O．
②已知X溶液中硫元素的主要存在形式為S₂O₃^2-，則Ⅱ中主要反應的離子方程式為2S^2-+5H₂O=S₂O₃^2-+4H₂↑+2OH^-．
③如圖是反應Ⅱ中，在不同反應溫度下，反應時間與H₂產量的關系圖（Na₂S初始含量為3mmo1）．
a．判斷T₁、T₂、T₃的大�。篢₁＞T₂＞T₃；
b．在T₁溫度下，充分反應后，若X溶液中除S₂O₃^2-外，還有因發(fā)生副反應而同時產生的SO₄^2-，則溶液中c（S₂O₃^2-）：c（SO₄^2-）=5：2．

Answer 1

分析 （1）S的質子數(shù)為16，原子核外有3個電子層，最外層電子為6；羰基硫分子與二氧化碳分子結構相似，均為直線型；
（2）a．乙醇中含氫鍵；
b．同溫度同濃度下Na₂CO₃溶液的pH大于Na₂SO₄溶液，可知對應最高價含氧酸的酸性；
c．CO₂結構對稱，正負電荷中心重合；
d．由于乙基的影響，乙硫醇難電離出氫離子；
（3）①反應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；
②硫化鈉與水反應生成S₂O₃^2-、氫氣和氫氧化鈉，根據(jù)電子守恒和原子守恒書寫；
③a．由圖可知，溫度高的反應速率大，則反應的時間短；
b.3molNa₂S若只生成S₂O₃^2-轉移12mol電子，T₁溫度下，生成的氫氣為7mol，轉移電子為14mol，結合電子守恒計算．

解答 解：（1）S的質子數(shù)為16，原子核外有3個電子層，最外層電子為6，則原子結構示意圖為；羰基硫分子與二氧化碳分子結構相似，均為直線型，其電子式為，
故答案為：；；
（2）a．乙醇中含氫鍵，則乙醇沸點高于乙硫醇，故a錯誤；
b．同溫度同濃度下Na₂CO₃溶液的pH大于Na₂SO₄溶液，可知對應最高價含氧酸的酸性為硫酸＞碳酸，則硫元素非金屬性強于碳元素，故b正確；
c．CO₂結構對稱，正負電荷中心重合，則為非極性分子，為直線結構，而H₂S分子V型極性分子，故c錯誤；
d．由于乙基的影響，乙硫醇難電離出氫離子，乙硫醇的酸性弱于H₂S，故d正確；
故答案為：bd；
（3）①反應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，反應為COS+4NaOH=Na₂S+Na₂CO₃+2H₂O，
故答案為：COS+4NaOH=Na₂S+Na₂CO₃+2H₂O；
②硫化鈉與水反應生成S₂O₃^2-、氫氣和氫氧化鈉，其反應的離子方程式為：2S^2-+5H₂O=S₂O₃^2-+4H₂↑+2OH^-，故答案為：2S^2-+5H₂O=S₂O₃^2-+4H₂↑+2OH^-；
③a．由圖可知，溫度高的反應速率大，則反應的時間短，則T₁＞T₂＞T₃，故答案為：T₁＞T₂＞T₃；
b.3molNa₂S若只生成S₂O₃^2-轉移12mol電子，T₁溫度下，生成的氫氣為7mol，轉移電子為14mol，設產生的SO₄^2-為x，由電子守恒可知x×8+（3-x）×4=14，解得x=0.5mol，則n（S₂O₃^2-）=$\frac{3-0.5}{2}$=1.25mol，溶液中c（S₂O₃^2-）：c（SO₄^2-）=1.25：0.5=5：2，
故答案為：5：2．

點評 本題考查較綜合，涉及物質結構與性質、氧化還原反應計算、圖象分析及離子反應等，側重反應原理中高頻考點的考查，綜合性較強，題目難度中等．