Question

【题目】H2S是严重危害环境的气体，采取多种方法减少H2S的排放并加以资源利用。

(1) 用Fe2(SO4)3吸收H2S。在配制硫酸铁溶液时需要向溶液中加入一定量的硫酸，其目的是：________________。吸收时发生反应的离子方程式为_____________________。反应后的溶液在硫杆菌作用下进行再生，反应为：4FeSO4＋O2＋2H2SO4==2Fe2(SO4)3＋2H2O。

图1、图2为再生时Fe2＋的转化速率与反应条件的关系。再生的最佳条件为_______________。若反应温度过高，反应速率下降，其原因是_____________________。

(2) 在一定条件下，用H2O2氧化H2S。

随着参加反应的n(H2O2)/n(H2S)变化，氧化产物不同。当n(H2O2)/n(H2S)＝4时，氧化产物的化学式为________________。

(3) H2S与CO2在高温下反应可生成氧硫化碳(COS)，其结构式为________________。

(4)加热条件下用O2氧化H2S，使硫元素转化为硫单质并回收，写出氧气氧化硫化氢的反应方程式：______。

Answer 1

【答案】防止（抑制））Fe3+的水解2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋30℃、pH＝2.0 蛋白质变性(或硫杆菌失去活性)H2SO4 O=C=SO2+2H2S2S+2H2O

【解析】

（1）铁离子水解生成氢氧化铁变浑浊，配制硫酸铁溶液时，加入适量的硫酸，硫酸抑制铁离子的水解；Fe3+具有氧化性，H2S具有还原性，二者之间发生氧化还原反应；由图象中曲线可知，使用硫杆菌的最佳条件是亚铁离子氧化速率最大时，需要的温度和溶液PH分别为：30℃、pH=2.0，温度过高会使蛋白质发生变性，催化剂失去生理活性。（2）由得失电子数目守恒计算可知H2S被氧化生成H2SO4。（3）氧硫化碳可以看作是二氧化碳分子中的一个氧原子被硫原子取代。（4）加热条件下，O2做氧化剂，H2S做还原剂。

（1）Fe2(SO4)3在溶液中水解生成氢氧化铁胶体，加入稀硫酸，可以拟制Fe2(SO4)3水解；Fe2(SO4)3具有氧化性，H2S具有还原性，Fe2(SO4)3与H2S发生氧化还原反应，生成硫酸亚铁、硫酸和水，反应的离子方程式为2Fe3＋＋H2S=2Fe2＋＋S↓＋2H＋；由图象中曲线可知，使用硫杆菌的最佳条件是亚铁离子氧化速率最大时，需要的温度和溶液PH分别为：30℃、pH=2.0，反应温度过高，反应速率下降是因为升温使蛋白质发生变性，催化剂失去生理活性。（2）当n(H2O2)/n(H2S)=4时，结合氧化还原反应电子守恒，4H2O2～4H2O～8e-，电子守恒得到H2S变化为+6价化合物，H2S～H2SO4～8e-，氧化产物的分子式为H2SO4。（3）氧硫化碳可以看作是二氧化碳分子中的一个氧原子被硫原子取代，由二氧化碳的结构可知氧硫化碳的结构为O=C=S。（4）加热条件下，O2做氧化剂，H2S做还原剂，反应生成硫和水，反应的化学方程式为O2+2H2S2S+2H2O。