Question

【題目】物質的類別和核心元素的化合價是研究物質性質的兩個重要視角．硫及其化合物與價態變化為坐標的二維轉化關系如圖1所示．

完成下列填空：

（1）圖中X的電子式為__；其水溶液在空氣中放置易變渾濁，寫出反應的化學方程式__；該變化說明S的非金屬性比O__（填“強”或“弱”），從原子結構的角度解釋原因：__．通過__（舉兩例），也可以判斷氧、硫兩種元素的非金屬性強弱．

（2）下列物質用于Na2S2O3制備，從氧化還原反應的角度，理論上有可能的是__（選填編號）．

a Na2S+S b Z+S c Na2SO3+Y d NaHS+NaHSO3

（3）已知反應：Na2S2O3+H2SO4→Na2SO4+S↓+SO2+H2O，研究其反應速率時，下列方案合理的是__（選填編號）．

a 測定一段時間內生成SO2的體積，得出該反應的速率

b 研究濃度、溫度等因素對該反應速率的影響，比較反應出現渾濁的時間

c 用Na2S2O3固體分別與濃、稀硫酸反應，研究濃度對該反應速率的影響

（4）治理含CO、SO2的煙道氣，以Fe2O3做催化劑，將CO、SO2在380℃時轉化為S和一種無毒氣體．已知：①硫的熔點：112.8℃、沸點：444.6℃；②反應每得到1mol硫，放出270kJ的熱量．寫出該治理煙道氣反應的熱化學方程式__．

（5）其他條件相同、催化劑不同時，上述反應中SO2的轉化率隨反應溫度的變化如圖2．不考慮催化劑價格因素，生產中選Fe2O3做催化劑的主要原因是__．

Answer 1

【答案】 弱 硫原子半徑大于氧原子，硫原子得電子能力小于氧原子 H2O的穩定性大于H2S或SO2中硫顯正價，氧顯負價 bd b 2CO（g）+SO2（g）S（l）+2CO2 （g）△H=﹣270kJ/mol Fe2O3作催化劑，在相對較低溫度下，單位時間內獲得較高的SO2轉化率，且能耗小

【解析】

（1）X是-2價硫的氣態氫化物，即硫化氫，其電子式為，-2價的硫具有很強的還原性，因此久置在空氣中會被氧氣氧化得到單質硫，反應方程式為，相當于非金屬間的置換反應，因此氧的非金屬性強于硫，這也可以從結構上看出：氧和硫同主族不同周期，硫的半徑比氧大，因此得電子能力相對較弱。除此以外還可從氫化物的穩定性、互化物的化合價等方面來判斷；

（2）我們可以近似認為中每個硫為+2價，再來看選項：

a.0價和-2價的硫不可能反應得到+2價，a項錯誤；

b.+4價和0價的硫，可能發生歸中反應得到+2價，b項正確；

c.+4價和+6價的硫，不可能反應得到+2價，c項錯誤；

d.-2價和+4價的硫，可能發生歸中反應得到+2價，d項正確，

答案選bd；

（3）a.二氧化硫會部分溶解在水中，導致實際測得的體積偏小，a項錯誤；

b.反應速率越快，溶液中就越快出現硫的渾濁，因此可以用來探究反應速率，b項正確；

c.濃硫酸氧化性較強，和稀硫酸的反應產物不一樣，不同的反應本身速率就不同，c項錯誤；

答案選b；

（4）被還原為單質硫，則被氧化，結合其氧化產物是一種無毒氣體，推測為，注意在題目給的溫度下硫是液體，據此寫出熱化學方程式：；

（5）根據圖2我們發現，能在較低的溫度下獲得較高的轉化率，因此效率最高，同時可以節約能耗。