Question

4．氧硫化碳（COS）可替代磷化氫而被用作熏蒸劑．
（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）下列事實(shí)可用于比較C與P兩種元素非金屬性相對(duì)強(qiáng)弱的是b（填字母）．
a．最高正化合價(jià)：P＞C
b．同溫同濃度的兩溶液的酸性：H₃PO₄＞H₂CO₃
c．沸點(diǎn)：PH₃＞CH₄
（3）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$→_{Ⅲ}^{△}$M溶液+H₂
①已知：常溫下，反應(yīng)Ⅱ中每吸收1.7g H₂S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）+H₂O（l）△H=-95.2KJ/mol②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)Ⅲ中，在不同反應(yīng)溫度下，反應(yīng)時(shí)間與H₂產(chǎn)量的關(guān)系（Na₂S初始含量為3mmol）．由圖象分析可知，a點(diǎn)時(shí)M溶液中除S₂O₃^2-外，還有SO₄^2-（填含硫微粒的離子符號(hào)）．

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）比較兩種元素的非金屬性強(qiáng)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、氫化物的穩(wěn)定性以及最高正價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性強(qiáng)弱；
（3）①依據(jù)熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)方法，標(biāo)注物質(zhì)的聚集狀態(tài)和對(duì)應(yīng)反應(yīng)的焓變寫(xiě)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(shū)寫(xiě)離子反應(yīng)方程式；
③根據(jù)圖示反應(yīng)時(shí)間與H₂產(chǎn)量的關(guān)系，a點(diǎn)時(shí)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(gè)電子層，氧元素有2個(gè)電子層，磷、硫有3個(gè)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(gè)電子，處于第三周期第VA族，
故答案為：第三周期第VA族；
（2）比較兩種元素的非金屬性強(qiáng)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、氫化物的穩(wěn)定性以及最高正價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性強(qiáng)弱等角度，而最高正化合價(jià)、氫化物的沸點(diǎn)高低不能用于比較元素的非金屬性強(qiáng)弱，
故答案為：b；
（3）①反應(yīng)Ⅱ?yàn)榱蚧瘹浜蜌溲趸�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）+H₂O（l）△H=-95.2KJ/mol，
故答案為：H₂S（g）+2NaOH（aq）=Na₂S（aq）+H₂O（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(diǎn)360℃時(shí)，隨著時(shí)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(shuō)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(diǎn)評(píng) 本題考查了原子半徑大小的比較、非金屬性強(qiáng)弱比較、熱反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)、離子反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)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．