硫化氫的轉化是資源利用和環(huán)境保護的重要研究課題。
將H2S和空氣的混合氣體通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合酸性溶液中反應回收S,其物質轉化如圖1所示。
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(1)在圖示1的轉化中:Fe2+轉化為Fe3+的離子方程式是4Fe2++O2+4H+=2Fe3++2H2O4Fe2++O2+4H+=2Fe3++2H2O;當有1molH2S轉化為硫單質時,若保持溶液中Fe3+的物質的量不變,需要消耗O2的物質的量為0.50.5。
(2)在溫度一定和不補加溶液的條件下,緩慢通入混合氣體,并充分攪拌。欲使生成的硫單質中不含CuS,可采取的措施是提高混合氣體中空氣的含量即增加氧氣的量提高混合氣體中空氣的含量即增加氧氣的量。
(3)H2S在高溫下分解生成硫蒸汽和H2。若反應在不同溫度下達到平衡時,混合氣體中各組分的體積分數(shù)如圖2所示。則H2S在高溫下分解反應的化學方程式為2H2S?2H2+S22H2S?2H2+S2。
(4)H2S具有還原性。在酸性條件下,H2S和KMnO4反應生成S、MnSO4和其它產(chǎn)物,寫出該反應的化學方程式2KMnO4+5H2S+3H2SO4=K2SO4+5S↓+2MnSO4+8H2O2KMnO4+5H2S+3H2SO4=K2SO4+5S↓+2MnSO4+8H2O。反應中被還原的元素是KMnO4中+7價的錳元素KMnO4中+7價的錳元素。
(5)從電離平衡角度,結合必要的化學用語說明Na2S溶液常溫下pH>7的原因:H2O?H++OH-,S2-結合水電離出的氫離子,氫離子濃度降低,水的電離平衡正向移動,最終c(OH-)>c(H+),溶液顯示堿性H2O?H++OH-,S2-結合水電離出的氫離子,氫離子濃度降低,水的電離平衡正向移動,最終c(OH-)>c(H+),溶液顯示堿性。
(6)已知:Cu2++H2S→CuS↓+2H+;FeS+2H+→Fe2++H2S↑,比較H2S、CuS和FeS溶解或電離出S2-的能力:FeS>H2S>CuSFeS>H2S>CuS。
【考點】硫化氫.
【答案】4Fe2++O2+4H+=2Fe3++2H2O;0.5;提高混合氣體中空氣的含量即增加氧氣的量;2H2S?2H2+S2;2KMnO4+5H2S+3H2SO4=K2SO4+5S↓+2MnSO4+8H2O;KMnO4中+7價的錳元素;H2O?H++OH-,S2-結合水電離出的氫離子,氫離子濃度降低,水的電離平衡正向移動,最終c(OH-)>c(H+),溶液顯示堿性;FeS>H2S>CuS
【解答】
【點評】
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