Question

6．H₂S、金屬硫化物是硫的重要化合物．
（1）高溫下，在恒容密閉容器中進行H₂S分解實驗，測得分解后得到H2和硫蒸汽，相同溫度下氣體壓強之比為2：3（假設硫蒸汽成分只有1種），氧化產物的化學式為S₂
（2）H₂S和空氣的混合氣體通入FeCl₃、FeCl₂、CuCl₂的混合溶液中回收硫，物質轉化如圖所示．
①圖示中未參與氧化還原反應的離子是Cu²⁺、Cl^-（填離子符號）
②若反應一段時間c（Fe³⁺）保持不變，則回收硫的總反應化學方程式是2CuS+4H⁺+O₂=2Cu²⁺+2S+2H₂O；
③用離子方程式表示Fe²⁺轉化成Fe³⁺：4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O．在工業生產中，適當提高混合氣體中空氣含量，其目的是
（3）用氫氧化鈉吸收H₂S，用惰性材料作電極，電解硫化鈉溶液，在陽極得到多硫化鈉（Na₂S_n），用稀硫酸與多硫化鈉反應，得到Na₂SO₄、S和H₂S．

Answer 1

分析 （1）氣體壓強之比等于氣體物質的量之比，測得分解后得到H₂和硫蒸汽，相同溫度下氣體壓強之比為2：3；
（2）①根據圖中各元素化合價變化分析；
②如圖轉化的關系分析可知，反應的化學方程式為CuS+2Fe³⁺=2Fe²⁺+S+Cu²⁺，4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O，鐵離子相當于做催化劑作用，所以回收硫的總反應化學方程式為：2CuS+4H⁺+O₂=2Cu²⁺+2S+2H₂O；
③Fe²⁺轉化成Fe³⁺是氧氣氧化亞鐵離子為鐵離子；
（3）S_n^2-和氫離子反應生成S單質，S元素失電子發生氧化反應，同時S元素得電子生成H₂S．

解答 解：（1）氣體壓強之比等于氣體物質的量之比，測得分解后得到H₂和硫蒸汽，相同溫度下氣體壓強之比為2：3，則依據物質的量之比和原子守恒寫出化學方程式為：2H₂S$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2H₂+S₂，氧化產物為S₂，
故答案為：S₂；
（2）①根據圖中各元素化合價知，Cu元素化合價都是+2價、H元素化合價都是+1價、Cl元素化合價都是-1價，所以化合價不變的是Cu、H、Cl元素，離子為
故答案為：Cu²⁺、Cl^-；
②根據氧化還原反應中得失電子相等得，反應中當有1mol H₂S轉化為硫單質時，保持溶液中Fe³⁺的物質的量不變，消耗O₂的物質的量=$\frac{1}{2}$mol=0.5mol，如圖轉化的關系分析可知，反應的化學方程式為CuS+2Fe³⁺=2Fe²⁺+S+Cu²⁺，4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O，鐵離子相當于做催化劑作用，所以回收硫的總反應化學方程式為：2CuS+4H⁺+O₂=2Cu²⁺+2S+2H₂O，
故答案為：2CuS+4H⁺+O₂=2Cu²⁺+2S+2H₂O；
③Fe²⁺轉化成Fe³⁺的離子方程式為：4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O，在工業生產中，適當提高混合氣體中空氣含量，其目的是增大氧氣的量使硫元素全部生成單質硫，保持鐵離子濃度不變，
故答案為：4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O，增大氧氣的量使硫元素全部生成單質硫；
（3）電解后陽極區離子為S_n^2-，酸性條件下，S_n^2-和氫離子反應生成S單質，S元素失電子發生氧化反應生成S單質，同時S元素得電子生成H₂S，反應方程式為S_n^2-+2H⁺=（n-1）S↓+H₂S↑，
故答案為：H₂S．

點評 本題考查了氧化還原反應的分析判斷，離子性質和元素化合價變化分析應用，掌握題干信息是解題關鍵，題目難度中等．