Question

【題目】硫元素的單質及其化合物在科學研究、工農業生產、農藥的制備與使用等方面具有廣泛用途。請

根據以下應用回答有關問題：

(1)己知單質硫有S2、S4、S6、S8、Sn等多種形式，在Sn分子內S原子以S—S單鍵形成“鋸齒形”的n

元環。試畫出S8的八元環結構式___________。

(2)綠色農藥“石硫合劑”的有效成分為五硫化鈣(CaS5)和硫代硫酸鈣(CaS2O3),可由單質硫和熟石灰在加熱條件下制得，該反應的化學方程式為(反應中單質硫要求用S4表示)；____________。

己知多硫化鈣為離子化合物，其中S原子以S—S單鍵連接成多硫鏈而形成—2價的原子團，試畫出五硫化鈣的電子式_________________。

(3)科學家探測出火星大氣中含有一種稱為硫化羰的物成，其化學式為COS，結構與二氧化碳分子相似。硫化羰可作為一種熏蒸劑，能防止某些昆蟲、線蟲的危害。請你利用下表中相關共價鍵的鍵能數據：

共價鍵	C=O	C=S	H—O	H—S
鍵能/kJ.mol-1	745	536	464	339

根據有關反應原理寫出硫化羰氣體與水蒸氣反應生成CO2和H2S的熱化學方程式：______________.

(4)S4廣泛用于殺菌劑和抗真菌劑中，可由H2S2的燃料電池獲得,其裝置如下圖所示。

①H2S2的名稱是________。

②電極b為________ (選填“正極”、 “負極”)。

③電極a上發生的電極反應為：_______________。

(5)一氧化二硫(S2O)常溫下是一種無色、不穩定的氣體，實驗室可由S8和氧化銅共熱制得，同時生成硫化銅和SO2（注：生成物中氣體產物等物質的量：升價與降價的硫也是等物質的量）。

該制備反應的化學方程式為________；

已知S2O常溫時分解生成兩種含硫的常見物質，請依據S2O中硫元索的價態分析并寫出該分解反應的化學方程式_____________________。

Answer 1

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

【解析】(1)在Sn分子內S原子以S—S單鍵形成“鋸齒形”的n元環，因此S8的八元環結構式為 或 。(2)根據原子守恒和電子得失守恒可知該反應的化學方程式為3Ca(OH)2 +3S42CaS5 +CaS2O3 +3H2O。多硫化鈣為離子化合物，其中S原子以S—S單鍵連接成多硫鏈而形成－2價的原子團，則五硫化鈣的電子式為。(3)反應熱等于斷鍵吸收的能量和形成化學鍵所放出能量的差值，則反應COS(g)+H2O(g)＝CO2(g)+H2S(g)的ΔH＝(745+536+464×2-2×745-2×339)kJ/mol=+41 kJ·mol-

根據有關反應原理寫出硫化羰氣體與水蒸氣反應生成CO2和H2S的熱化學方程式為COS(g)+H2O(g)＝CO2(g)+H2S(g)；ΔH＝+41 kJ·mol-。(4)①根據H2O2是過氧化氫可判斷H2S2的名稱是過硫化氫。②電極b產生水，說明氧氣得到電子，為正極。③電極a是負極，H2S2發生失去電子的氧化反應，由于是質子固體電解質，則發生的電極反應為4H2S2-8e-＝S8 +8H+。(5)一由于生成物中氣體產物等物質的量，且升價與降價的硫也是等物質的量，所以根據原子守恒和電子得失守恒可知該制備反應的化學方程式為3S8 +12CuO12CuS+4S2O↑+4SO2↑；已知S2O常溫時分解生成兩種含硫的常見物質，S元素化合價從+1價部分降低到0價，部分升高到+4價，所以該分解反應的化學方程式為2S2O=SO2+3S。