Question

硫单质及其化合物在工农业生产中有着重要的应用。

（1）已知25℃时：

SO₂（g）＋2CO（g）＝2CO₂（g）＋1/xS_x（s）   △H＝akJ/mol

2COS（g）＋SO₂（g）＝2CO₂（g）＋3/xS_x（s）   △H＝bkJ/mol。

则COS（g）生成CO（g）与S_x（s）反应的热化学方程式是                      。

（2）雄黄(As₄S₄)和雌黄(As₂S₃)是提取砷的主要矿物原料。已知As₂S₃和HNO₃有如下反应：

As₂S₃+10H⁺+ 10NO₃⁻=2H₃AsO₄+3S+10NO₂↑+ 2H₂O，当生成H₃AsO₄的物质的量

为0.6 mol反应中转移电子的数目为        ，

（3）向等物质的量浓度Na₂S、NaOH混合溶液中滴加稀盐酸至过量。其中H₂S、HS⁻、S²⁻的分布分数（平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数）与滴加盐酸体积的关系如下图所示（忽略滴加过程H₂S气体的逸出）。

①B表示      。

②滴加过程中，溶液中微粒浓度大小关系正确的是       (填字母)。

a．c(Na⁺)= c(H₂S)+c(HS⁻)+2c(S²⁻)

b．2c(Na⁺)=c(H₂S)+c(HS⁻)+c(S²⁻)

c．c(Na⁺)=3[c(H₂S)+c(HS⁻)+c(S²⁻)]

③NaHS溶液呈碱性，当滴加盐酸至M点时，溶液中各离子浓度由大到小的顺序为                                                         

（4）工业上用硫碘开路循环联产氢气和硫酸的工艺流程如下图所示：

① 写出反应器中发生反应的化学方程式是                   。

② 电渗析装置如右图所示，写出阳极的电极反应式               。该装置中发生的总反应的化学

Answer

（1）xCOS（g）=XCO（g）+Sx（s）△H＝0.5x(b-a)akJ/mol

 (2)3NA

 (3) ①HS-(或NaHS)

② c   

③ c(Na+)＞c(HS-)＞c(S2-)＞c(OH-)＞ c(H+)

（4）①SO2+xI2+2H2O=H2SO4+2HIx

     ②2Ix—-2e-=xI2   2HIx=（x-1）I2+2HI

【解析】（1）①SO2（g）＋2CO（g）＝2CO2（g）＋1/xSx（s）   △H＝akJ/mol

②2COS（g）＋SO2（g）＝2CO2（g）＋3/xSx（s）   △H＝bkJ/mol。由盖斯定律可得，xCOS（g）=Xco（g）+Sx（s）△H＝0.5x(b-a)akJ/mol；

（2）根据As2S3+10H++ 10NO3−=2H3AsO4+3S+10NO2↑+ 2H2O，若生成H3AsO4的物质的量为2mol时，电子转移为10mol，若生成H3AsO4的物质的量为0.6mol时，电子转移为3NA；

（3）向等物质的量浓度Na2S、NaOH混合溶液中滴加稀盐酸至过量发生的反应依次为，NaOH+HCl=NaCl+H2O、Na2S+HCl=NaCl+NaHS、NaHS+HCl=H2S+NaCl。①结合图像分析，B表示HS-；②根据元素守恒知，滴加过程中，溶液中微粒浓度大小关系为c(Na+)=3[c(H2S)+c(HS−)+c(S2−)]，选c；③A表示Na2S，B表示NaHS，当滴加盐酸至M点时，表示两者含量相等，溶液中

c(Na+)=3[c(H2S)+c(HS−)+c(S2−)]，则c（Na+）＞c（HS-），NaHS溶液呈碱性，说明其水解大于电离，水解是微弱的，所以c（HS-）＞c（S2-），硫化钠为强碱弱酸盐，其溶液呈碱性，所以c（OH-）＞c（H+），则c(Na+)＞c(HS-)＞c(S2-)＞c(OH-)＞ c(H+)；

（4）由工艺流程图可知，SO2、I2、H2O反应生成H2SO4、HIX，反应方程式为：SO2+xI2+2H2O=H2SO4+2HIX；②由题给装置图可知，在阴极区Ix-转化为I-，在阳极区Ix-转化为I2，所以阳极区发生的反应为：2Ix--2e-=xI2，电解HIx生成I2、HI，反应方程式为：2HIx═（x-1）I2+2HI。