將H₂S轉(zhuǎn)化為可再利用的資源是能源研究領(lǐng)域的重要課題。
（1）H₂S的轉(zhuǎn)化

Ⅰ	克勞斯法	H2S O 2 S
Ⅱ	鐵鹽氧化法	H2S F e 3 + S
Ⅲ	光分解法	H2S 光 某溶液 H2+S

①反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式是

2H₂S+O₂=2H₂O+2S

2H₂S+O₂=2H₂O+2S

。
②反應(yīng)Ⅱ：

2Fe³⁺

2Fe³⁺

+1H₂S═

2

2

Fe²⁺+

1

1

S↓+

2H⁺

2H⁺

（將反應(yīng)補(bǔ)充完整）。
③反應(yīng)Ⅲ體現(xiàn)了H₂S的穩(wěn)定性弱于H₂O．結(jié)合原子結(jié)構(gòu)解釋二者穩(wěn)定性差異的原因：

O與S位于同主族，原子半徑S＞O，得電子能力S＜O，非金屬性S＜O，氫化物穩(wěn)定性H₂S＜H₂O

O與S位于同主族，原子半徑S＞O，得電子能力S＜O，非金屬性S＜O，氫化物穩(wěn)定性H₂S＜H₂O

。
（2）反應(yīng)Ⅲ硫的產(chǎn)率低，反應(yīng)Ⅱ的原子利用率低。我國科研人員設(shè)想將兩個反應(yīng)耦合，實(shí)現(xiàn)由H₂S高效產(chǎn)生S和H₂，電子轉(zhuǎn)移過程如圖。

過程甲、乙中，氧化劑分別是

Fe³⁺、H⁺

Fe³⁺、H⁺

。
（3）按照設(shè)計(jì)，科研人員研究如下。
①首先研究過程乙是否可行，裝置如圖。經(jīng)檢驗(yàn)，n極區(qū)產(chǎn)生了Fe³⁺，p極產(chǎn)生了H₂．n極區(qū)產(chǎn)生Fe³⁺的可能原因：

?。瓼e²⁺-e^-=Fe³⁺
ⅱ．2H₂O-4e^-=O₂ +4H⁺，

4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O

4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O

（寫離子方程式）。
經(jīng)確認(rèn)，ⅰ是產(chǎn)生Fe³⁺的原因。過程乙可行。
②光照產(chǎn)生Fe³⁺后，向n極區(qū)注入H₂S溶液，有S生成，持續(xù)產(chǎn)生電流，p極產(chǎn)生H₂．研究S產(chǎn)生的原因，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案：

將FeSO₄溶液換為H₂S溶液

將FeSO₄溶液換為H₂S溶液

。 經(jīng)確認(rèn)，S是由Fe³⁺氧化H₂S所得，H₂S不能直接放電。過程甲可行。
（4）綜上，反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ能耦合，同時能高效產(chǎn)生H₂和S，其工作原理如圖。

進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，除了Fe³⁺/Fe²⁺外，I₃^-/I^-也能實(shí)現(xiàn)如圖所示循環(huán)過程。結(jié)合化學(xué)用語，說明I₃^-/I^-能夠使S源源不斷產(chǎn)生的原因：

I^-在電極上放電3I^--2e^-=I₃^-，I₃^-在溶液中氧化H₂S：I₃^-+H₂S=3I^-+S+2H⁺，I₃^-、I^-循環(huán)反應(yīng)

I^-在電極上放電3I^--2e^-=I₃^-，I₃^-在溶液中氧化H₂S：I₃^-+H₂S=3I^-+S+2H⁺，I₃^-、I^-循環(huán)反應(yīng)

。