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/x S_x（s）   △H＝akJ/mol

2COS（g）＋SO₂（g）＝2CO₂（g）＋3/x S_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）雌黄(As₂S₃)是提取砷的主要矿物原料。已知As₂S₃可以和浓HNO₃反应，当生成0.6mol的H₃AsO₄时，反应中转移电子的数目为3N_A，则As₂S₃和浓HNO₃反应的方程式是                  

（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）。

①曲线B表示            的分布分数。

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(HS⁻)+2c(S²⁻)

B．3c(H₂S)+2c(HS⁻)+c(S²⁻)+c(H⁺)=c(OH⁻)

C．3c(Na⁺)=[c(H₂S)+c(HS⁻)+c(S²⁻)]

③NaHS溶液呈碱性，当滴加盐酸至M点（A、B曲线的交叉点）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电渗析装置如下图所示

写出阳极的电极反应式                      。

该装置中发生的总反应的化学方程式是                    。

Answer

（1）xCOS（g）＝xCO（g）＋Sx（s） △H＝0.5x(b − a)kJ/mol

(或 2COS（g）＝2CO（g）＋2/xSx（s） △H＝(b − a)kJ/mol ）

（2）As2S3+10H++ 10NO3−=2H3AsO4+3S+10NO2↑+ 2H2O

（3）①HS−（或NaHS） ② B ③c(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】

试题分析：（1）①SO2（g）＋2CO（g）＝2CO2（g）＋1/x Sx（s）△H＝akJ/mol，②2COS（g）＋SO2（g）＝2CO2（g）＋3/x Sx（s） △H＝bkJ/mol，根据盖斯定律，0.5x×（②-①）可得：xCOS（g）＝xCO（g）＋Sx（s） △H＝0.5x(b − a)kJ/mol。

（2）已知As2S3可以和浓HNO3反应，当生成0.6mol的H3AsO4时，反应中转移电子的数目为3NA，则生成1molH3AsO4时转移5mol电子，浓硝酸生成NO2，化合价由+5价降低到+4价，转移5mol电子时，生成5molNO2，然后根据得失电子守恒和原子守恒配平，硝酸反应失去5mol电子，As元素的化合价由+5价则As2S3和浓HNO3反应的方程式是As2S3和浓HNO3反应的方程式是As2S3+10H++ 10NO3−=2H3AsO4+3S+10NO2↑+ 2H2O。

（3）①向等物质的量浓度Na2S、NaOH混合溶液中滴加稀盐酸，盐酸和氢氧化钠先反应，然后和硫化钠反应，A表示含硫微粒浓度在减小，A为Na2S，B先增加后减少为NaHS，C浓度一直在增加为H2S。

②向等物质的量浓度Na2S、NaOH混合溶液中滴加稀盐酸，因体积相同，设Na2S、NaOH各为1mol，则n（Na）=3n（S），溶液中含硫的微粒为HS-、S2-、H2S，则c（Na+）=3[c（H2S）+c（HS-）+c（S2-）]，A、C错误；溶液中存在电荷守恒：c(Na＋)+c(H＋)=c(OH－)+c(HS－)+2c(S2－)，再根据物料守恒：c（Na+）=3[c（H2S）+c（HS-）+c（S2-）]，可得3c(H2S)+2c(HS−)+c(S2−)+c(H+)=c(OH−)，B项正确；答案选B。

③A表示Na2S，B为NaHS，当滴加盐酸至M点时，c(HS−)=c(S2−)，发生的反应为NaOH+HCl=NaCl+H2O，Na2S+HCl=NaCl+NaHS，所以c(Na＋)浓度最大，Na2S是强碱弱酸盐，溶液显碱性，NaHS的水解程度大于其电离程度，NaHS溶液显碱性，则该溶液呈碱性，c（OH-）＞c（H+），所以溶液中各离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(HS−)=c(S2−)>c(OH−)>c(H+)。

（4）①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由图2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，H+通过交换膜进入阴极区，得以生成HI溶液，即电解HIx生成I2、HI，反应方程式为：2HIx=（x－1) I2 + 2HI。

考点：考查盖斯定律计算、离子浓度大小比较、电解原理的应用等知识。