Question

【題目】硫化氫的轉化是資源利用和環境保護的重要研究課題．由硫化氫獲得硫單質有多種方法．
（1）將燒堿吸收H2S后的溶液加入到如圖1所示的電解池的陽極區進行電解．電解過程中陽極區發生如下反應：S2-﹣2e﹣═S （n﹣1）S+S2﹣═Sn2﹣①寫出電解時陰極的電極反應式： ．
②電解后陽極區的溶液用稀硫酸酸化得到硫單質，其離子方程式可寫成
（2）將H2S和空氣的混合氣體通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反應回收S，其物質轉化如圖2所示． ①在圖示的轉化中，化合價不變的元素是 ．
②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，需消耗O2的物質的量為 ．
③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，可采取的措施有 ．
（3）H2S在高溫下分解生成硫蒸氣和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如圖3所示，H2S在高溫下分解反應的化學方程式為 ．

Answer 1

【答案】
（1）2H++2e﹣=H2↑；Sn2﹣+2H+=（n﹣1）S↓+H2S↑
（2）Cu、H、Cl；0.5mol；增大混合氣體中空氣的比例
（3）2H2S 2H2+S2
【解析】解：（1）①陽極上硫離子放電，電極反應式為S2﹣﹣2e﹣═S，陰極上氫離子放電生成氫氣，電極反應式為2H++2e﹣=H2↑， 所以答案是：2H++2e﹣=H2↑；②電解后陽極區離子為Sn2﹣ ， 酸性條件下，Sn2﹣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Sn2﹣+2H+=（n﹣1）S↓+H2S↑，
所以答案是：Sn2﹣+2H+=（n﹣1）S↓+H2S↑；（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，
所以答案是：Cu、H、Cl；②H2S不穩定，易被氧氣氧化生成S單質，反應方程式為2H2S+O2=2S+2H2O，該反應中S元素化合價由﹣2價變為0價、O元素化合價由0價變為﹣2價，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= =0.5mol，
所以答案是：0.5mol；③使生成的硫單質中不含CuS，則硫離子不能有剩余，硫離子完全被氧化為硫單質，所以氧氣必須過量，采取的措施是：增大混合氣體中空氣的比例；
所以答案是：增大混合氣體中空氣的比例；（3）根據題意知，該反應是可逆反應，反應物是硫化氫，根據圖像知，生成物中含有S元素的物質是氫氣的一半，則生成物是S2和H2 ， 所以該反應方程式為2H2S 2H2+S2 ，
所以答案是：2H2S 2H2+S2 ．