Question

多硫化鈣[CaS_x（ x≤5）]、硫代硫酸鈣組成的混合物稱為石硫合劑，它是一種很好的植物殺蟲劑，是由硫磺跟石灰、水等反應所得．不同比例的硫磺跟石灰在水溶液中反應，可生成不同的多硫化鈣與硫代硫酸鈣．

3Ca（OH）₂+8S2CaS₃+CaS₂O₃+3H₂O；3Ca（OH）₂+6S2CaS₂+CaS₂O₃+3H₂O

完成下列計算：

（1）硫磺溶解在硫化鈉溶液中生成一種多硫化物，該多硫化物中硫元素的質(zhì)量分數(shù)為0.736，則該Na₂S_x中x=4．

（2）取某石硫合劑（假如只含兩種含硫化合物）250mL（密度為1.12g/cm³）通入足量CO₂使其快速分解．原理如下：S_x^2﹣+2H₂O+2CO₂→（x﹣1）S↓+H₂S↑+2HCO₃^﹣；S₂O₃^2﹣+H₂O+CO₂→HSO₃^﹣+HCO₃^﹣+S↓

完全反應后共收集到氣體1.12升（標準狀況）（忽略氣體在溶液中的溶解），則該石硫合劑中多硫化鈣的物質(zhì)的量濃度為  ；硫代硫酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為  ．（答案用小數(shù)表示，保留2位有效數(shù)字）

（3）如果把生石灰、硫磺和水按質(zhì)量比7：16：70的配比完全反應后，只生成兩種含硫的化合物，則該石硫合劑中多硫化鈣與硫代硫酸鈣的物質(zhì)的量之比是  ；多硫化鈣的化學式是  ．

（4）現(xiàn)有生石灰50.4g、硫磺96g、水504g恰好完全反應生成三種多硫化鈣，除生成CaS₄之外還有二種多硫化鈣．請推算這二種多硫化鈣可能的物質(zhì)的量之比   （寫出推理過程）．

Answer 1

考點：  有關混合物反應的計算；化學方程式的有關計算．

專題：  計算題．

分析：  （1）計算鈉元素質(zhì)量分數(shù)，再根據(jù)n=計算Na、S原子數(shù)目之比，進而確定x的值；

（2）生成的氣體為H₂S，計算H₂S的物質(zhì)的量，根據(jù)方程式計算多硫化鈣的物質(zhì)的量，再根據(jù)c=計算多硫化鈣的物質(zhì)的量濃度；

由方程式可知CaS₂O₃的物質(zhì)的量是多硫化鈣的，再根據(jù)m=nM計算其質(zhì)量，根據(jù)m=ρV計算石硫合劑的走過來，進而計算CaS₂O₃的質(zhì)量分數(shù)；

（3）根據(jù)元素守恒，結(jié)合n=可知氫氧化鈣和硫磺的物質(zhì)的量之比1：4，反應方程式為：3Ca（OH）₂+12S2CaS_x+CaS₂O₃+3H₂O，據(jù)此解答；

（4）n（CaO）==0.9mol，n（S）==3mol，則 n[Ca（OH）₂]：n（S）=0.9mol：3mol=3：10，由反應可知：3Ca（OH）₂+10S2CaS_x+CaS₂O₃+3H₂O，解之得：x=4，即多硫化物中硫原子的平均值為4，故另兩種多硫化物可能為：CaS₂與CaS₅或CaS₃與CaS₅，根據(jù)平均S原子數(shù)目，利用十字交叉法計算二者物質(zhì)的量之比．

解答：  解：（1）硫元素的質(zhì)量分數(shù)為0.736，則鈉元素的質(zhì)量分數(shù)為1﹣0.736=0.264，所以鈉原子和硫原子的個數(shù)之比是=，所以x=2×2=4，故答案為：4；

（2）硫化氫為=0.05mol，所以根據(jù)方程式：S_x^2﹣+2H₂O+2CO₂→（x﹣1）S↓+H₂S↑+2HCO₃^﹣，可知多硫化鈣的物質(zhì)的量是0.05mol，其濃度是0.05mol÷0.25L=0.20 mol/L；

由3Ca（OH）₂+8S2CaS₃+CaS₂O₃+3H₂O；3Ca（OH）₂+6S2CaS₂+CaS₂O₃+3H₂O，可知CaS₂O₃的物質(zhì)的量是0.05mol÷2=0.025mol，所以其質(zhì)量分數(shù)是=0.014，

故答案為：0.20mol/L；0.014；

（3）生石灰、硫磺的質(zhì)量比7：16，則物質(zhì)的量之比是：=1：4，即氫氧化鈣和硫磺的物質(zhì)的量之比是1：4，所以方程式為：3Ca（OH）₂+12S2CaS_x+CaS₂O₃+3H₂O，多硫化鈣與硫代硫酸鈣的物質(zhì)的量之比是2：1，根據(jù)S原子守恒則x=5，多硫化鈣的化學式是CaS₅，

故答案為：2：1；CaS₅；

（4）n（CaO）==0.9mol，n（S）==3mol，則 n[Ca（OH）₂]：n（S）=0.9mol：3mol=3：10，由反應可知：3Ca（OH）₂+10S2CaS_x+CaS₂O₃+3H₂O，解之得：x=4，即多硫化物中硫原子的平均值為4，故另兩種多硫化物可能為：CaS₂與CaS₅或CaS₃與CaS₅，

由可知，n（CaS₂）：n（CaS₅）=1：2；

由可知，n（CaS₃）：n（CaS₅）=1：1，

故答案為：n（CaS₂）：n（CaS₅）=1：2或者n（CaS₃）：n（CaS₅）=1：1．

點評：  本題考查混合物有關計算，側(cè)重考查學生分析計算難度，關鍵是對化學方程式的理解與書寫，題目計算量大，難度較大．