Question

3．磷化氫（PH₃）、氧硫化碳（COS）均可作儲糧害蟲殺劑．請回答下列問題：
（1）磷原子的核外電子排布式1s²2s²2p⁶3s²3p³，核外有5種不同能量的電子；其最外層有5種運動狀態不同的電子，這些電子占據的軌道數為4個．
（2）氧硫化碳中，元素的非金屬性最強的元素在周期表中的位置是第二周期第ⅥA族；已知COS與CO₂的結構相似，試寫出COS的電子式，COS屬于極性分子（填“極性”或“非極性”）．
（3）用硫酸銅溶液吸收PH₃時的化學方程式為：
24CuSO₄+11PH₃+12H₂O→8Cu₃P↓+3H₃PO₄+24H₂SO₄
1）配平上述方程式，并標出電子轉移方向與數目．
2）上述反應中氧化劑是硫酸銅，當吸收2.2molPH₃轉移電子4.8mol．
氧硫化碳水解及部分應用流程如下（部分產物已略去）：COS$→_{Ⅰ}^{H_{2}O}$H₂S$→_{Ⅱ}^{NaOH溶液}$Na₂S$→_{Ⅲ}^{△}$M溶液+H₂
（4）寫出反應 II的離子方程式：H₂S+2OH^-=S^2-+2H₂O；
（5）若M溶液中硫元素的存在形式為S₂O₃^2-，則反應Ⅲ的離子方程式為2S^2-+5H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$S₂O₃^2-+4H₂↑+2OH^-．

Answer 1

分析 （1）磷的質子數為15，原子的核外電子排布式1s²2s²2p⁶3s²3p³，核外有5種不同能量的電子；各電子的運動狀態不同，其最外層有5 個電子，所以5種運動狀態不同的電子，這些電子占據的軌道數為1+3=4個；
（2）氧硫化碳中，元素的非金屬性最強的元素是氧元素，在周期表中的位置為第二周期第ⅥA族；碳原子與氧氧原子、硫原子形成2對共用電子對，COS分子電子式為，COS分子中正負電荷中心不重合；
（3）1）配平化學方程式，就是通過在各物質的化學式前面添加系數，使反應中每種原子個數在反應前后相等的過程，但對于復雜的化學反應通常通過觀察，找出變化的特點或規律，常使用化合價來配平，保證化合價升高與降低的數相等即可；
2）該方程式中Cu價態由+2→+1，所以氧化劑是硫酸銅；11molPH₃轉移電子為24mol，則2.2molPH₃轉移電子為4.8mol；
（4）II是硫化氫與氧氧化鈉反應生成硫化鈉，反應的離子方程式為：H₂S+2OH^-=S^2-+2H₂O；
（5）依據題干信息：硫離子和水反應生成硫代硫酸根離子和氫氣，依據電荷守恒和原子守恒書寫離子反應方程式．

解答 解：（1）磷的質子數為15，原子的核外電子排布式1s²2s²2p⁶3s²3p³，核外有5種不同能量的電子；各電子的運動狀態不同，其最外層有5 個電子，所以5種運動狀態不同的電子，這些電子占據的軌道數為1+3=4個，故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p³；5；5；4；
（2）氧硫化碳中，元素的非金屬性最強的元素是氧元素，在周期表中的位置為第二周期第ⅥA族；碳原子與氧氧原子、硫原子形成2對共用電子對，COS分子電子式為，COS分子中正負電荷中心不重合，所以是極性分子，故答案為：第二周期第ⅥA族；；極性；
（3）1）該方程式中Cu價態由+2→+1，P價態由-3→+5，為保證化合價升降數相等，Cu₃P與H₃PO₄計量數分別為8、3，CuSO₄的系數是24，H₂SO₄系數是24，根據元素守恒，得到：24CuSO₄+11PH₃+12H₂O═8Cu₃P↓+3H₃PO₄+24H₂SO₄，電子轉移數目為：，
故答案為：24，11，12，8，3，24；；
2）該方程式中Cu價態由+2→+1，所以氧化劑是硫酸銅；11molPH₃轉移電子為24mol，則2.2molPH₃轉移電子為4.8mol，故答案為：硫酸銅；4.8mol；
（4）II是硫化氫與氧氧化鈉反應生成硫化鈉，硫化氫是弱電解質，反應的離子方程式為：H₂S+2OH^-=S^2-+2H₂O，故答案為：H₂S+2OH^-=S^2-+2H₂O；
（5）依據題干信息：硫離子和水反應生成硫代硫酸根離子和氫氣，根據硫原子守恒，產物需有因離子，根據原子守恒，產物還有氫氧根離子，反應為：2S^2-+5H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$S₂O₃^2-+4H₂↑+2OH^-，故答案為：2S^2-+5H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$S₂O₃^2-+4H₂↑+2OH^-．

點評 本題考查學生氧化還原反應的配平以及電子轉移的計算知識，屬于綜合知識的考查，難度中等．