Question

【题目】硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题．由硫化氢获得硫单质有多种方法．
（1）将烧碱吸收H2S后的溶液加入到如图1所示的电解池的阳极区进行电解．电解过程中阳极区发生如下反应：S2-﹣2e﹣═S （n﹣1）S+S2﹣═Sn2﹣①写出电解时阴极的电极反应式： ．
②电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质，其离子方程式可写成
（2）将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S，其物质转化如图2所示． ①在图示的转化中，化合价不变的元素是 ．
②反应中当有1mol H2S转化为硫单质时，保持溶液中Fe3+的物质的量不变，需消耗O2的物质的量为 ．
③在温度一定和不补加溶液的条件下，缓慢通入混合气体，并充分搅拌．欲使生成的硫单质中不含CuS，可采取的措施有 ．
（3）H2S在高温下分解生成硫蒸气和H2 ． 若反应在不同温度下达到平衡时，混合气体中各组分的体积分数如图3所示，H2S在高温下分解反应的化学方程式为 ．

Answer 1

【答案】
（1）2H++2e﹣=H2↑；Sn2﹣+2H+=（n﹣1）S↓+H2S↑
（2）Cu、H、Cl；0.5mol；增大混合气体中空气的比例
（3）2H2S 2H2+S2
【解析】解：（1）①阳极上硫离子放电，电极反应式为S2﹣﹣2e﹣═S，阴极上氢离子放电生成氢气，电极反应式为2H++2e﹣=H2↑， 所以答案是：2H++2e﹣=H2↑；②电解后阳极区离子为Sn2﹣ ， 酸性条件下，Sn2﹣和氢离子反应生成S单质，S元素失电子发生氧化反应生成S单质，同时S元素得电子生成H2S，反应方程式为Sn2﹣+2H+=（n﹣1）S↓+H2S↑，
所以答案是：Sn2﹣+2H+=（n﹣1）S↓+H2S↑；（2）①根据图中各元素化合价知，Cu元素化合价都是+2价、H元素化合价都是+1价、Cl元素化合价都是﹣1价，所以化合价不变的是Cu、H、Cl元素，
所以答案是：Cu、H、Cl；②H2S不稳定，易被氧气氧化生成S单质，反应方程式为2H2S+O2=2S+2H2O，该反应中S元素化合价由﹣2价变为0价、O元素化合价由0价变为﹣2价，根据氧化还原反应中得失电子相等得，反应中当有1mol H2S转化为硫单质时，保持溶液中Fe3+的物质的量不变，消耗O2的物质的量= =0.5mol，
所以答案是：0.5mol；③使生成的硫单质中不含CuS，则硫离子不能有剩余，硫离子完全被氧化为硫单质，所以氧气必须过量，采取的措施是：增大混合气体中空气的比例；
所以答案是：增大混合气体中空气的比例；（3）根据题意知，该反应是可逆反应，反应物是硫化氢，根据图像知，生成物中含有S元素的物质是氢气的一半，则生成物是S2和H2 ， 所以该反应方程式为2H2S 2H2+S2 ，
所以答案是：2H2S 2H2+S2 ．