Question

研究硫元素及其化合物的性质具有重要意义。

（1）硫离子的结构示意图为______________ ,加热时，硫元素的最高价氧化物对应水化物的浓溶液与木炭反应的化学方程式为___________________________________________________

（2）(NH₄)₂SO₄是常用的化肥和化工原料，受热易分解，某兴趣小组拟探究其分解产物。

【查阅资料】(NH₄)₂SO₄在260℃~400℃时分解产物不同。

【实验探究】该小组拟选用如图所示装置进行实验(夹持和加热装置略)

实验1：连接装置A→B→C→D，检查气密性。按图示加入试剂(装置B盛0.5000mol／L盐酸70.00mL)通入N₂排尽空气后，于260℃加热装置A一段时间，停止加热，冷却，停止通入N₂。品红溶液不褪色。取下装置B，加入指示利。用0．2000mol／L NaOH溶液滴定剩余盐酸，终点时消耗NaOH溶液25．00mL．经检验滴定后的溶液中无SO₄^2-。

①仪器X的名称是________________

②装置B内溶液吸收气体的物质的量是_______mol。

实验2：连接装置A→D→B，检查气密性。按图示重新加入试剂；通入N₂排尽空气后，于400℃加热装置A至(NH₄)₂SO₄完全分解无残留物。停止加热，冷却。停止通入N₂，观察到装置A、D之间的导气管内有少量白色固体。经检验，该白色固体和装置D内溶液中有SO₃^2-，无SO₄^2-。进一步研究发现，气体产物中无氮氧化物。

③检查装置D内溶液中有SO₃^2-无SO₄^2-的实验操作和现象是__________________________________

④装置B内溶液吸收的气体是__________________

⑤(NH₄)₂SO₄在400℃分解的化学方程式是___________________________

Answer

（1） C + 2H2SO4 (浓) CO2↑ +2SO2 ↑+2H2O

（2）①圆底烧瓶 ②0.03 ③取少许D溶液与试管中，加入足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再加入盐酸，白色沉淀完全溶解，生成刺激性气味的气体，说明D内溶液中有SO32﹣，无SO42﹣

④NH3 ⑤3(NH4)2SO44NH3↑+3SO2↑+6H2O↑+N2↑

【解析】

试题分析：（1）硫元素是16号元素，则硫离子的结构示意图为；碳与浓硫酸反应生成SO2 、CO2 和水，反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O。

（2）①根据仪器的特征，仪器X的名称为圆底烧瓶；

②根据题意，B中盛有盐酸0.5000mol/L×0.07L=0.035mol，反应后的溶液用NaOH溶液滴定剩余的盐酸，消耗氢氧化钠的物质的量为0.2000mol/L×0.025L=0.005，所以盐酸吸收气体消耗了0.035-0.005=0.03mol，根据NH3+HCl=NH4Cl，则装置B内溶液吸收气体的物质的量是0.03mol。

③根据SO32-、SO42-离子检验的方法，检查装置D内溶液中有SO32-无SO42-的实验操作和现象是取少许D溶液与试管中，加入足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再加入盐酸，白色沉淀完全溶解，生成刺激性气味的气体，说明D内溶液中有SO32﹣，无SO42﹣。

④装置B内溶液是稀盐酸，所以装置B内溶液吸收的气体是NH3。

⑤根据题意，在400℃加热装置A至(NH4)2SO4完全分解无残留物，说明硫酸铵分解产生气体，停止加热，冷却，在装置A、D之间的导气管内有少量白色固体。经检验，该白色固体和装置D内溶液中有SO32-，无SO42-，说明生成的气体为SO2，进一步研究发现，气体产物中无氮氧化物，则另一种气体是氮气，装置B内溶液是盐酸，说明还有氨气生成，则(NH4)2SO4在高温下分解生成氨气、氮气、SO2和水，则反应的化学方程式为3(NH4)2SO44NH3↑+3SO2↑+6H2O↑+N2↑。

考点：考查离子结构示意图，浓硫酸的化学性质，实验探究(NH4)2SO4受热分解产物的确定等知识。