Question

硫元素的单质及其化合物在科学研究、工农业生产、农药的制备与使用等方面具有广泛用途。请

根据以下应用回答有关问题：

(1)己知单质硫有S₂、S₄、S₆、S₈、S_n等多种形式，在S_n分子内S原子以S—S单键形成“锯齿形”的n

元环。试画出S₈的八元环结构式___________。

(2)绿色农药“石硫合剂”的有效成分为五硫化钙(CaS₅)和硫代硫酸钙(CaS₂O₃),可由单质硫和熟石灰在加热条件下制得，该反应的化学方程式为(反应中单质硫要求用S₄表示)；____________。

己知多硫化钙为离子化合物，其中S原子以S—S单键连接成多硫链而形成—2价的原子团，试画出五硫化钙的电子式_________________。

(3)科学家探测出火星大气中含有一种称为硫化羰的物成，其化学式为COS，结构与二氧化碳分子相似。硫化羰可作为一种熏蒸剂，能防止某些昆虫、线虫的危害。请你利用下表中相关共价键的键能数据：

共价键	C=O	C=S	H—O	H—S
键能/kJ.mol^-1	745	536	464	339

根据有关反应原理写出硫化羰气体与水蒸气反应生成CO₂和H₂S的热化学方程式：______________.

(4)S₄广泛用于杀菌剂和抗真菌剂中，可由H₂S₂的燃料电池获得,其装置如下图所示。

①H₂S₂的名称是________。

②电极b为________ (选填“正极”、 “负极”)。

③电极a上发生的电极反应为：_______________。

(5)一氧化二硫(S₂O)常温下是一种无色、不稳定的气体，实验室可由S₈和氧化铜共热制得，同时生成硫化铜和SO₂（注：生成物中气体产物等物质的量：升价与降价的硫也是等物质的量）。

该制备反应的化学方程式为________；

已知S₂O常温时分解生成两种含硫的常见物质，请依据S₂O中硫元索的价态分析并写出该分解反应的化学方程式_____________________。

Answer

或 3Ca(OH)2 +3S42CaS5 +CaS2O3 +3H2O COS(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2S(g)；ΔH＝+41 kJ·mol-1 过硫化氢 正极 4H2S2-8e-＝S8 +8H+ 3S8 +12CuO12CuS+4S2O↑+4SO2↑ 2S2O=SO2+3S

【解析】(1)在Sn分子内S原子以S—S单键形成“锯齿形”的n元环，因此S8的八元环结构式为 或 。(2)根据原子守恒和电子得失守恒可知该反应的化学方程式为3Ca(OH)2 +3S42CaS5 +CaS2O3 +3H2O。多硫化钙为离子化合物，其中S原子以S—S单键连接成多硫链而形成－2价的原子团，则五硫化钙的电子式为。(3)反应热等于断键吸收的能量和形成化学键所放出能量的差值，则反应COS(g)+H2O(g)＝CO2(g)+H2S(g)的ΔH＝(745+536+464×2-2×745-2×339)kJ/mol=+41 kJ·mol-

根据有关反应原理写出硫化羰气体与水蒸气反应生成CO2和H2S的热化学方程式为COS(g)+H2O(g)＝CO2(g)+H2S(g)；ΔH＝+41 kJ·mol-。(4)①根据H2O2是过氧化氢可判断H2S2的名称是过硫化氢。②电极b产生水，说明氧气得到电子，为正极。③电极a是负极，H2S2发生失去电子的氧化反应，由于是质子固体电解质，则发生的电极反应为4H2S2-8e-＝S8 +8H+。(5)一由于生成物中气体产物等物质的量，且升价与降价的硫也是等物质的量，所以根据原子守恒和电子得失守恒可知该制备反应的化学方程式为3S8 +12CuO12CuS+4S2O↑+4SO2↑；已知S2O常温时分解生成两种含硫的常见物质，S元素化合价从+1价部分降低到0价，部分升高到+4价，所以该分解反应的化学方程式为2S2O=SO2+3S。