化学奥赛无机元素化学习题 氧 族 元 素(含答案)

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(VII) 5Na2SO3+ 2KMnO4 + 3H2SO4(VIII) Na2SO3+ SO2 + H2O8. S + H2S +O2S + 2HNO39. H2S + 2Fe3+H2S + 4Br2 + 4H2O10.硫作氧化剂:S + H2硫作还原剂:S +O2 (2) CaS5 + 2HCl (3) SO2(OH)Cl+ H2O(5) S2O2Cl2 + 4KHS + 2H2O (6) 2Na2S2O3 + I2-

5Na2SO4 + K2SO4 + 2MnSO4 + 3H2O

Na2S2O4 + Zn(OH)2

FeS 2NaHSO32NaHSO3 + Zn H2S 2S +CSO2 2S +Cl2CS2 S +FeS2Cl2S +Cl2(过量)-

SCl2

2Mn2+ + 5S↓ + 8H2O

3S↓ + 2Cr3++ 7H2O

H2SO4 + 2NO

S↓ + 2Fe2+ + 2H+5H2S + 2MnO4+ 6H+H2SO4 + 8HBr3H2S + Cr2O72-+ 8H+H2S S +FeSO2 S +Cl2(过量)FeS 2S +CCS2

H2SO4 + 2NO

SCl2(l) S + 2HNO3H2S + 4S

11. (1) 5H2O2 + 2KMnO4 + 6H+-

5O2↑ + 2Mn2+ + 8H2O

CaCl2 + H2S5 H2S5

SO42 + Cl + 3H+ (4) PCl5 + SO2K2SO4 + 4H2S↑ + 2KCl

2NaI + Na2S4O6(7) Na2SO3 + I2 + H2OSOCl2 + POCl3

2HI + Na2SO4

(8) 3S2O32(过量) + 4IO3 + 3H2O6SO42 + 4I + 6H+

12. 因为亚硫酸盐可以被空气氧化为硫酸盐,SO32遇到H+离子时会放出SO2,∴亚硫酸盐不稳定,不能在自然界中以矿物存在。而Cu2S的Ksp很小,稳定,CaSO4·2H2O不会再被氧化,也能稳定存在,∴它们可以矿物形式存在。

13. SF6分子中,S原子采取sp3d2杂化,SF6几何构型为正八面体,偶极矩为零(虽然S-F有极性),SF6是非极性分子,∴SF6非常稳定,具有惰性性质。

14. (1) S2Cl2与H2O2的结构式相似是因为S和O的价电子数相同,而Cl和H都可以看作具有一个单电子的VIIA族元素,它们是广义的等电子体。

(2) SO2中S原子采取sp2杂化,S原子上还有一对孤电子对,分子构型为V型,因此SO2有偶极距,而在SO3分子中,S原子采取sp2杂化,分子构型为平面三角型,分子是对称的,因此虽然S-O键有极性,但SO3分子无极性。

(3) S2和O2有相似的分子轨道能级图,∴S2分子中也存在二个叁电子π键,即有两个单电子,∴S2是顺磁性的。

15. 因为S2O32离子与X2(Cl2、Br2、I2)发生Ox-Red反应而解毒:

S2O32 + X2(Cl2、Br2) + 5H2O-2SO42 + 8X + 10H+

S2O32 + I2-

---

S4O62 + 2I

因为S2O32与重金属离子形成配离子而解毒:2S2O32 + Ag+因为S2O32与CN反应形成SCN离子而解毒:S2O32 + CN

[Ag(S2O3)2]3

-SO32 + SCN

由于S2O32在OH介质中稳定,∴要加入微量的Na2CO3以保持溶液碱性。

16. 在实验室中需要较大浓度的S2应选择Na2S水溶液,因为H2S(饱和)是弱电解质,电离出的S2浓度很小,而Na2S是强电解质,虽然S2有部分水解,溶液中的[S2]总是大于H2S

溶液中的S2浓度;如若用饱和H2S水溶液,可以加入少量碱或Na2CO3等溶液。

17. Ksp,CuS非常小,∴CuS不溶于盐酸中,而Ksp,FeS较大,可以溶于稀HCl中,∴实验室中用盐酸与Fe S反应制备H2S。若用硝酸代替HCl,由于硝酸是氧化性酸,它与H2S发生氧化还原反应而得不到H2S:4HNO3 + FeS析出S单质:2H2S + O2Fe(NO3)3 + S + NO + 2H2O。∴不能用硝酸与FeS

反应来制备H2S气体。H2S水溶液在空气中长期放置变浑浊是由于空气中的O2氧化H2S而

2S↓ + 2H2O。

18. (1) 虽然亚硫酸是良好的还原剂,浓H2SO4是良好的氧化剂,但由于S(IV)与S(VI)氧化态之间不存在S(V)氧化态,故它们之间不能发生氧化还原反应。 (2) 不能用浓H2SO4干燥H2S,会发生反应:H2SO4(浓) + H2S-

S↓ + SO2 + 2H2O SO2↑ + S↓ + H2O。

(3) 用H+酸化鉴别SO32与S2O32,只放出气体者为Na2SO3,既有气体放出又有沉淀产生的是Na2S2O3:SO32+ 2H+-

SO2 + H2O,S2O32-+ 2H+BaSO3和BaSO4可以用盐酸鉴别,加入盐酸后沉淀能溶解的为BaSO3。

(4)碲和碘在各自族中原子半径最大,形成高配位数含氧酸不会引起空间位阻作用。 19. 这是由于H2O分子中存在着很强的氢键作用,使常温下的H2O呈现液态,而H2S分

子中不存在氢键,∴通常温度下是气态。

20.空气中的O2氧化亚硫酸盐,使得SO32变为SO42:2SO32 + O2-

2SO42

21. A—S2O32、B—SO2、C—S、D—SO42、E—BaSO4。

S2O32 + 2H+--

S↓ + SO2 + H2O

2MnSO4 + K2SO4 + 2H2SO4 2SO42+ 10H+ + 8ClSO42+Ba2+-

2KMnO4 + 5SO2 + 2H2OS2O32 + 4Cl2 + 5H2OBaSO4↓

22. 取四种固体少量,分装四支试管中,分别加入少量蒸馏水配成溶液,然后再加入盐酸,有臭鸡蛋气味的是H2S,其盐为Na2S,有刺激性气味的是SO2,其盐为Na2SO3,既有沉淀又有刺激性气味的是S和SO2,其盐为Na2S2O3,无现象的应为Na2SO4。 23. X的原子量为32。S + O22SO2 + O2-

SO2SO2 + PCl5-SOCl2 + POCl3

催化剂-

2SO3SO2 + 2OH

SO32+ H2O

SO2 + SO32 + Zn + 2H+2S2O42+ H2OZn2+ + H2O + S2O42-

S2O32 + 2HSO3

24. (1) 0.224 mol;(2) 23.3 小时。

25.两种情况消耗的硫酸的量不同。真正用在锌氧化上的硫酸相同,为60.3g。在稀H2SO4中H元素氧化了锌,在浓H2SO4中S元素氧化了锌,生产上应采用稀H2SO4成本合算。 26. 23.8%

27. (1) 3SO2 + SeO2 + 2HNO3 + 3H2O3H2SO4 + H2SeO3 + 2NO

也可把SeO2、HNO3都看作氧化剂:

5SO2 + SeO2 + 2HNO3 + 4H2O5H2SO4 + Se + 2NO 若SeO2溶于非氧化性的酸中,通入SO2,则:

2SO2 + SeO2 + 2H2O(2) (NH4)2Sx + 2H+(3) Cr2S3 + 6H2O(4) H2S+ 2FeCl3(5) 2Au + 2H2SeO4

2H2SO4 + Se↓ H2S + (x-1)S + 2NH4+ 2Cr(OH)3↓ + 3H2S↑ 2FeCl2 + S↓ + 2HCl Au2SeO4 + SeO2 + 2H2O

28. H2Te,H2Se,H2S,H2O,从左到右失电子能力减弱。

29. SOCl2中S有3d空轨道,是Lewis酸,S和O原子上都有孤电子对,∴是Lewis碱。

-30.S2O32? 31.

O-SSOO

S2O42?

O2 双键 OO-SOO-OO2?

S2O6

-OSSO-OO S2O82? S8 OSOOOOO--SOO

分子 原子间的键 键能(kJ·mol1) -H2O2 单键 146.3 S2 双键 160.09 单键 209.84 246.62 从上表看氧原子有强烈的用双键结合在一起的倾向,而硫原子的情况正好相反。∴氧的单质分子为O2,而硫的单质分子是S8。

32. ?rGm=308.06 kJ·mol1;?rSm=-80.07 J·mol1·K1。

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