题目

题型：不详难度：来源：

硫磺在科学技术和生产中有重要的应用。石硫合剂是一种很好的植物***虫剂，它是硫磺与石灰、水等反应所得――由多硫化钙[ CaS_x（x≤5）]、硫代硫酸钙组成的混合物。不同比例的石灰和硫磺在水溶液中反应，可生成不同的多硫化钙和硫代硫酸钙。如：
3Ca(OH)₂+8S2CaS₃+CaS₂O₃+3H₂O；
3Ca(OH)₂+6S2CaS₂+CaS₂O₃+3H₂O等。
根据题意完成下列计算：
（1）、硫磺溶解在硫化钠溶液中生成一种多硫化物，该多硫化物中硫元素的质量分数为0.736，通过计算确定Na₂S_x中x=        。
（2）、取某石硫合剂（假如只含两种含硫化合物）250mL（密度为1.12g/mL）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↓ 。
完全反应后共收集到气体1.12升（S·P·T）（忽略气体在溶液中的溶解），则该石硫合剂中多硫化钙的物质的量浓度为         ；硫代硫酸钙的质量分数为       。（答案用小数表示，保留2位有效数字）
（3）、如果把生石灰、硫磺和水按质量比7：16：70的配比完全反应后，只生成两种含硫的化合物，则该石硫合剂中多硫化钙与硫代硫酸钙的物质的量之比是         ；多硫化钙的化学式是             。
（4）、现有生石灰50.4g、硫磺96g、水504g恰好完全反应生成三种多硫化钙，除生成CaS₄之外还有二种多硫化钙。请推算这二种多硫化钙可能的物质的量之比（写出推算过程）。

答案

（1）、4        （2分）  （2）、0.20 mol/L （2分）    0.014  （2分）
（3）、2:1      （2分）    CaS₅   （2分）
（4）、n(CaO)="50.4/56" =0.3mol     n(S)="96/32" =3mol               （1分）  
则 n[Ca(OH)₂ ]: n(S) =" 3" : 10 由反应可知：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为4．               （1分）
故另两种多硫化物可能为：CaS₂与CaS₅或CaS₃与CaS₅。       （2分）
由 可知，n(CaS₂)：n(CaS₅)=1:2；（1分）
由 可知，n(CaS₃)：n(CaS₅)=1:1   （1分）
其他和理解法也可以给分。

解析

（1）. 硫元素的质量分数为0.736，则钠元素的质量分数为0.264，所以钠原子和硫原子的个数之比是，所以x＝4.
（2）硫化氢是0.05mol，所以根据方程式可知，多硫化钙的物质的量是0.05mol，其浓度是0.05mol÷0.25L＝0.20 mol/L。其中+CaS₂O₃的物质的量是0.05mol÷2＝0.025mol，所以其质量分数是。
（3）生石灰、硫磺的质量比7：16，则物质的量之比是1︰4，即氢氧化钙和硫磺的物质的量之比是1︰4，所以方程式为3Ca(OH)₂+12S2CaS_x+CaS₂O₃+3H₂O，因此x＝5。
（4）n(CaO)="50.4/56" =0.3mol     n(S)="96/32" ="3mol"
则 n[Ca(OH)₂ ]: n(S) =" 3" : 10 由反应可知：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为4．
故另两种多硫化物可能为：CaS₂与CaS₅或CaS₃与CaS₅。
由可知，n(CaS₂)：n(CaS₅)=1:2；
由可知，n(CaS₃)：n(CaS₅)=1:1