Question

【题目】硫是生物必须的营养元素之一，含硫化合物在自然界中广泛存在，循环关系如下图所示:

（1）火山喷发产生H2S在大气当中发生如下反应：

①2H2S（g）+O2（g）=2S（g）+2H2O（g） △H=﹣442.38kJ/mol

②S(g)+O2(g)=SO2(g) △H=﹣297.04kJ/mol。

H2S（g）与O2(g)反应产生SO2(g)和H2O（g）的热化学方程式是__________。

（2）自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液，向地下深层渗透遇到难溶的ZnS，慢慢转变为铜蓝（CuS），请从沉淀溶解平衡的角度解释由ZnS转变为CuS的过程__________。

（3）化石燃料燃烧时会产生含SO2的废气进入大气，污染环境，有多种方法可用于SO2的脱除。

①氨法脱硫。该方法是一种高效低耗能的湿法脱硫方式，利用氨水吸收废气中的SO2，并在富氧条件下氧化为硫酸铵，得到化肥产品。反应的化学方程式是__________。

②NaClO碱性溶液吸收法。工业上可用NaClO碱性溶液吸收SO2。反应离子方程式是__________。为了提高吸收效率，常用Ni2O3作为催化剂。在反应过程中产生的四价镍和原子氧具有极强的氧化能力,可加快对SO2的吸收。该催化过程的示意图如下图所示：

过程1：Ni2O3 +ClO- = 2NiO2 +Cl-，过程2的离子方程式是__________。

Ca(ClO)2也可用于脱硫，且脱硫效果比NaClO更好，原因是__________。

③电化学脱硫法。某种电化学脱硫法装置如下图所示，不仅可脱除SO2还可得到Cu。电解过程中发生总反应的离子方程式是__________。

Answer 1

【答案】 2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g) △H=﹣1036.46kJ/mol ZnS(s)Zn2+(aq)+S2—(aq)，与Cu2+结合生成更难溶的CuS，使平衡右移 4NH3·H2O +2SO2+O2===2(NH4)2SO4+2H2O ClO-+SO2+2OH- =Cl-+SO42-+H2O 2NiO2+ClO- ===Ni2O3 +Cl-+2O Ca2+与SO42—结合生成难溶的CaSO4，有利于反应的进行 2H2O +Cu2++SO2Cu+SO42—+4H+

【解析】(1)①2H2S(g)+O2(g)=2S(g)+2H2O(g)△H=﹣442.38kJ/mol，②S(g)+O2(g)=SO2(g)△H=﹣297.04kJ/mol，根据盖斯定律，将①+②×2得：2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g) △H=(﹣442.38kJ/mol)+(﹣297.04kJ/mol)×2=﹣1036.46kJ/mol，故答案为：2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g) △H=﹣1036.46kJ/mol；

(2)ZnS(s)Zn2+(aq)+S2—(aq)，与Cu2+结合生成更难溶的CuS，使平衡右移，因此自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液，向地下深层渗透遇到难溶的ZnS，慢慢转变为铜蓝(CuS)，故答案为：ZnS(s)Zn2+(aq)+S2—(aq)，与Cu2+结合生成更难溶的CuS，使平衡右移；

(3)①利用氨水吸收废气中的SO2，并在富氧条件下氧化为硫酸铵，反应的化学方程式为，4NH3·H2O +2SO2+O2=2(NH4)2SO4+2H2O故答案为：4NH3·H2O +2SO2+O2=2(NH4)2SO4+2H2O；

②用NaClO碱性溶液吸收SO2，次氯酸钠将二氧化硫氧化生成硫酸，反应离子方程式是ClO-+SO2+2OH- =Cl-+SO42-+H2O；为了提高吸收效率，常用Ni2O3作为催化剂。根据催化过程的示意图可知，过程2中NiO2和ClO-反应生成Ni2O3、Cl-、O，离子方程式为2NiO2+ClO- =Ni2O3 +Cl-+2O；Ca(ClO)2也可用于脱硫，且脱硫效果比NaClO更好，是因为Ca2+与SO42—结合生成难溶的CaSO4，有利于反应的进行，故答案为：ClO-+SO2+2OH- =Cl-+SO42-+H2O；2NiO2+ClO- =Ni2O3 +Cl-+2O；Ca2+与SO42—结合生成难溶的CaSO4，有利于反应的进行；

③根据图示，二氧化硫与硫酸铜在通电作用下反应生成了硫酸和铜，反应的离子方程式为2H2O +Cu2++SO2Cu+SO42—+4H+，故答案为：2H2O +Cu2++SO2Cu+SO42—+4H+。