電化學(xué)原理被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、生活的許多方面，利用電解法脫除煤中的含硫物質(zhì)【主要成分是二硫化亞鐵（FeS₂）】的原理如圖所示。

（1）陰極石墨棒上有無色氣體產(chǎn)生，陰極的電極反應(yīng)式是

2H⁺+2e^-═H₂↑

2H⁺+2e^-═H₂↑

。
（2）補(bǔ)全脫硫反應(yīng)的離子方程式：

FeS₂+14Fe³⁺+8H₂O═2SO₄^2?+15Fe²⁺+16H⁺

FeS₂+14Fe³⁺+8H₂O═2SO₄^2?+15Fe²⁺+16H⁺

[]FeS₂+[]____+[]____═[]

SO

2

-

4

+[]____+[]____
（3）相同反應(yīng)時(shí)間，F(xiàn)eCl₃對脫硫率的影響如圖所示。

①電解脫硫過程中，F(xiàn)eCl₃所起的作用是

催化劑

催化劑

②FeCl₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于1.5%時(shí)，脫硫率隨FeCl₃濃度的增大而下降，結(jié)合電極反應(yīng)式解釋可能的原因是

隨著FeCl₃濃度的增大，可能發(fā)生Fe³⁺在陰極放電或者Cl^?在陽極放電等副反應(yīng)，導(dǎo)致與FeS₂反應(yīng)的Fe³⁺濃度減小，脫硫率降低；或隨著FeCl₃濃度的增大，平衡Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺正向移動(dòng)，產(chǎn)生更多Fe（OH）₃ 膠體，導(dǎo)致煤漿聚沉，脫硫率降低

隨著FeCl₃濃度的增大，可能發(fā)生Fe³⁺在陰極放電或者Cl^?在陽極放電等副反應(yīng)，導(dǎo)致與FeS₂反應(yīng)的Fe³⁺濃度減小，脫硫率降低；或隨著FeCl₃濃度的增大，平衡Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺正向移動(dòng)，產(chǎn)生更多Fe（OH）₃ 膠體，導(dǎo)致煤漿聚沉，脫硫率降低

。
（4）研究發(fā)現(xiàn)，電解時(shí)若電壓過高，陽極有副反應(yīng)發(fā)生，造成電解效率低。
電解效率η的定義：η（B）=

n

（

生成

B

所用的電子

）

n

（

通過電極的電子

）

×

100%
某電壓下電解100mL煤漿-FeCl₃-H₂SO₄混合液，煤漿中除FeS₂外不含其他含硫物質(zhì)，混合液中H₂SO₄濃度為0.01mol?L^-1，F(xiàn)eCl₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%。當(dāng)陰極收集到224mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體時(shí)（陰極無副反應(yīng)發(fā)生），測得溶液中
c（

SO

2

-

4

）=0.02mol?L^-1，η（

SO

2

-

4

）=

35%

35%

（忽略電解前后溶液的體積變化）。
（5）利用電解法脫硫的優(yōu)點(diǎn)有

脫硫速率快、Fe³⁺可循環(huán)利用，制取高純H₂等

脫硫速率快、Fe³⁺可循環(huán)利用，制取高純H₂等

（寫出一點(diǎn)即可）。