第16章氧族元素16-1 写出下列物质的化学式。
（1）方铅矿; (2)朱砂; (3)闪锌矿; (4)黄铜矿;（5）黄铁矿; (6)芒硝; (7)海波; (8)保险粉解:(1)PbS (2)HgS (3)ZnS (4)CuFeS2 (5)FeS2(6)Na2SO4·10H2O (7)Na2S2O3·5H2O (8)Na2S2O4·2H2O16-2 命名下列硫的含氧酸及盐。
(1)K2S2O7; (2)H2SO5; (3)K2S2O8; (4)Na2S2O3·5H2O;(5)Na2S2O4; (6)Na2SO3; (7)Na2S4O6; (8)Na2SO4·10H2O解:（1）焦硫酸钾(2)过一硫酸(3)过二硫酸钾（4）五水合硫代硫酸钠(俗称海波) (5)连二亚硫酸钠(6)亚硫酸钠(7)连四硫酸钠(8)十水合硫酸钠(俗称芒硝) 16-3 完成并配平下列反应方程式。
（1）H2S+ClO3-+H+ ------（2）Na2S2O4+O2+NaOH------（3）PbO2+H2O2 ------（4）PbS+H2O2 -------（5）S+NaOH(浓)------（6）Cu+H2SO4(浓)------（7）H+H2SO4(浓)------（8）H2S+H2SO4(浓)------（9）SO2Cl2+H2O------（10）HSO3Cl+H2O------解:(1)5H2S + 8ClO3- === 5SO42- + 2H+ + 4Cl2 +4H2O（2）Na2S2O4 + O2 +2NaOH === Na2SO3 + Na2SO4 + H2O(3)PbO2+H2O2 === PbO + H2O + O2↑(4)PbS+4H2O2 === PbSO4 + 4H2O(5)3S + 6NaOH(浓) === 2 Na2S + Na2SO3 + 3H2O（6）Cu +2H2SO4(浓) === CuSO4 + SO2↑+ 2H2O（7）S + 2H2SO4(浓) === 3SO2↑+2 H2O（8）H2S + H2SO4(浓) === S↓+ SO2+ 2H2O（9）SO2Cl2+2H2O === H2SO4+2HCl(10)HSO3Cl+H2O === H2SO4+HCl16-4 完成下列各反应的化学方程式。
（1）Na2O2与过量冷水作用;（2）几滴热水滴在Na2O2固体上;（3）电解硫酸与硫酸铵的混合溶液;（4）将难溶于水与酸的Al2O3变成可溶于水的硫酸盐;（5）无氧条件下Zn粉还原酸式亚硫酸钠溶液;（6）将SeO2溶于水,然后通SO2Q气体;（7）用盐酸酸化硫化铵溶液;（8）向硫代硫酸钠溶液中滴加少量硝酸银溶液; （9）向硝酸银溶液中滴加少量硫代硫酸钠溶液; （10）在中等酸度的钛(IV)盐溶液中加入H2O2。
解:(1)Na2O2+2H2O === 2NaOH+H2O2(2)2Na2O2+2H2O === 4NaOH+O2↑(3)2HSO4-电解===S2O82-+H2（4）Al2O3+3K2S2O7共熔===Al2(SO4)3+3K2SO4（5）NaHSO3+Zn === Na2S2O4+Zn(OH)2（6）2SO2+H2SeO3+H2O === 2H2SO4+Se↓（7）2HCl+(NH4)2S X === H2S↑+(X-1)S↓+2NH4Cl （8）Ag++2S2O32- === Ag(S2O3)23-（9）2Ag++S2O32- === Ag2S2O3↓ (白)Ag2S2O3+H2O ===Ag2S↓(黑)+2H++SO42-（10）TiO2++H2O2 === Ti(O2)2++H2O16-5 用方向反应方程式表明物质的转化:K2SO4 K2S2O8 H2O2 FeS2 SO2 Na2S2O4NaHSO3Na2S2O3解:4FeS2+11O2∆===2Fe2O3+8SO22SO2(g)+O2(g)52723OVK===2SO32KOH+SO3 ===K2SO4+H2O K2SO4+H2SO === 2KHSO42KHSO4电解===K2S2O8+H2↑K2S2O8+2H2O42SOH===2KHSO4+H2O22SO2(过量)+Na2CO3+H2O === 2NaHSO3+CO2↑2NaHSO3+Zn === Na2S2O4+Zn(OH)2NaHSO3+NaOH === Na2SO3+H2ONa2SO3+S === Na2S2O316-6 按如下要求,制备H2S,SO2与SO3,写出相关化学反应方程式。
（1）化合物中S的氧化数不变的反应;（2）化合物中S的氧化数变化的反应。
解:(1)S的氧化数不变的反应:H2S 用金属硫化物与非氧化性的稀酸反应,例如FeS+2HCl(稀)=== FeCl2 + H2S↑SO 2 用Na2SO3与稀盐酸反应:Na 2SO 3+2HCl === 2NaCl + SO 2↑+ H2OSO 3 用加热分解硫酸盐的方法:CaSO 4∆===CaO+ SO 3↑(2)化合物中S 的氧化数变化的反应:H 2S 用 NaI 与浓H 2SO 4反应:8NaI + 9H 2SO 4(浓) === 4I 2+8NaHSO 4 + H 2S↑+ 4H 2OSO 2 ①金属单质与浓硫酸反应:Zn + 2H 2SO 4(浓) === ZnSO 4+ SO 2↑+ 2H 2O ②单质S 或硫化物矿在空气中燃烧:S+O 2===SO 24Fe 2S+11O 2===Fe 2O 3+8SO 2SO 3 以V 2O 5为催化剂用SO 2与O 2: 2SO 2+O 2∆===52O V 2SO 316-7 用化学反应方程式表示下列制备过程。
（1）以碳酸钠与硫磺为原料制备硫代硫酸钠;（2）工业上以硫化钠、碳酸钠与二氧化硫为原料制备硫代硫酸钠;（3）工业上以硫酸与硫酸铵为原料制备过二硫酸铵。
解:(1)将部分硫黄在空气中燃烧制备SO 2:S+O 2===SO 2 将SO 2通入Na 2CO 3溶液中,发生反应:SO 2+Na 2CO 3 === Na 2SO 3+CO 2使硫黄粉与沸腾的Na 2SO 3溶液反应,制备Na 2S 2O 3 :S+Na 2SO 3==Na 2S 2O 3(2)将Na 2S 与Na 2CO 3按摩尔比2:1配成溶液,然后向其中通入SO 2制备Na 2S 2O 3,发生如下反应:2Na 2S+Na 2CO 3+4SO 2 === 3Na 2S 2O 3+CO 2 (3)将硫酸与硫酸铵溶液混合,制备硫酸氢铵:H 2SO 4+(NH 4)2SO 4 === 2NH 4HSO 4以Pt 为电极,电解NH 4HSO 4的饱与溶液,制备过二硫酸铵:2NH 4HSO 4 === (NH 4)2S 2O 8+H 2↑16-8 将硫黄粉、石灰与水混合,经煮沸、摇匀制得石硫合剂。
试解释石硫合剂呈橙色至樱桃红色的原因,并写出相应的反应方程式。
解:将硫黄粉、石灰与水混合,煮沸制石硫合剂过程发生如下反应:CaO+H 2O ===Ca(OH)23S+Ca(OH)2 === CaS+CaSO 3+3H 2O过量的S 粉与CaS 进一步反应,生成多硫化物:(X-1)S+CaS === CaS X (橙色)O O—O SO S O ————— + H 2O 2NaHSO 3 ∆===Na 2S 2O 5+H 2O24存在？哪几种离子不存在？哪几种离子可能存在？解:由实验(1)可知:溶液中不含S2-,S2O32-,因为:Ag2S为黑色沉淀,Ag2 S2O3虽为白色沉淀,但其不稳定会分解,由白色转变为黑色的Ag2S。
由实验(2)可知:溶液中应含有SO42-。
由实验(3)酸化的溴水不褪色,说明溶液中不含有S2-,S2O32-及SO32-具有还原性的离子。
由此可得出结论:SO42-肯定存在,S2-,S2O32-,SO32-肯定不存在,Cl-可能存在。
16-18 有一种能溶于水的白色固体,其水溶液进行下列实验而产生如下的实验现象:（1）用铂丝沾少量液体在火焰上灼烧,产生黄色火焰;（2）它使酸化的KMnO4溶液褪色而产生无色溶液,该溶液与BaCl2溶液作用生成不溶于稀HNO3的白色沉淀;（3）加入硫粉,并加热,硫溶解生成无色溶液,此溶液酸化时产生乳白色或浅黄色沉淀;此溶液也能使KI3溶液褪色,也能溶解AgCl或AgBr沉淀。
写出这一白色固体的分子式,并完成各步反应方程式。
解:该白色固体的化学方程式为Na2SO3各步反应方程式如下:5SO32-+2MnO4-+6H+=5SO42-+2Mn2++3H2OSO42-+Ba2+=BaSO4↓Na2SO3+S=Na2S2O3Na2S2O3+2HCl=2NaCl+S↓+SO2↑+H2O2Na2SO3+I2=Na2S2O4+2NaIAgBr+2Na2S2O3=Na3[Ag(S2O3)2]+ NaBr16-19 一种盐A溶于水后,加入稀HCl,有刺激性气体B产生。
同时有黄色沉淀C 析出,气体B能使KMnO4溶液褪色。
若通Cl2于A溶液,Cl2即消失并得到溶液D,D 与钡盐作用,即产生白色沉淀E。
试写出A,B,C,D与E所代表的物资的化学式,并用化学反应方程式表示各过程。
解:A—Na2S2O3; B—SO2; C—S; D—Na2SO4,H2SO4; E—BaSO4。
各步反应方程式如下:Na2S2O3+2HCl=2NaCl+S↓+SO2↑+H2O5SO2 + 2MnO4- + 2H2O = 5SO42-+2Mn2++ 4H+Na2S2O3 + 4Cl2 + 5H2O = Na2SO4 + H2SO4+8HClSO42-+Ba2+=BaSO4↓16-20 将无色钠盐溶于水得无色溶液A,用pH试纸检验知A显酸性。
向A中滴加KMnO4溶液,则紫红色褪去,说明A被氧化为B,向B中加入BaCl2溶液得不溶于强酸的白色沉淀C。
向A中加入稀盐酸有无色气体D放出,将D通入KMnO4溶液则又得到无色的B。
向含有淀粉的KIO3溶液中滴加少许A则溶液立即变蓝,说明有E生成,A过量时蓝色消失得无色溶液。
试写出A,B,C,D与E所代表的物资的化学式,并用化学反应方程式表示各过程。
解:A—NaHSO3; B—SO42-; C—BaSO4; D—SO2; E—I2。
各步反应方程式如下:HSO3- === H+ + SO32-5HSO3- + 2MnO4-+ H+ === 5SO42- + 2Mn2+ + 3H2OSO42- + Ba2+ === BaSO4↓HSO3- + H+ === SO2↑+ H2O5SO2 + 4MnO4- + 4H2O === 5SO42- + 2Mn2+ + 4 H+2IO3-+ 5HSO3- === I2 +5SO42- + H2O + 3H+16-21 将无色钠盐固体A溶于水,滴加稀硫酸有无色气体B生成。