题目内容

14.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,其物质转化如图甲所示.

(1)写出CuCl2与H2S反应的离子方程式:CuCl2+H2S=CuS↓+2HCl;
(2)通过上述流程图的分析,化合价不变的元素是:Cu、H、Cl;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0.5mol;
(3)H2S在高温下分解生成硫蒸气和H2.在不同温度下混合气体中各组分的体积分数如图乙所示,H2S在高温下分解反应的化学方程式为2H2S$\stackrel{高温}{?}$2H2+S2 .

分析 (1)CuCl2与H2S反应生成CuS沉淀,H2S是弱电解质,CuS不溶于酸,据此写出离子方程式;
(2)根据图中各元素化合价变化分析,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;
(3)根据题意知,该反应是可逆反应,反应物是硫化氢,根据图象知,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,再结合反应条件书写方程式.

解答 解:(1)CuCl2与H2S反应生成CuS沉淀,H2S是弱电解质,CuS不溶于酸,据此写出离子方程式为:CuCl2+H2S=CuS↓+2HCl,
故答案为:CuCl2+H2S=CuS↓+2HCl;
(2)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,H2S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=$\frac{1mol}{2}$=0.5mol,
故答案为:Cu、H、Cl;0.5mol;
(3)根据题意知,该反应是可逆反应,反应物是硫化氢,根据图象知,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$\stackrel{高温}{?}$2H2+S2,故答案为:2H2S$\stackrel{高温}{?}$2H2+S2 .

点评 本题以S为载体考查了氧化还原反应,图象分析判断等知识点,会正确分析图象中各个物理量的含义是解本题关键,再结合氧化还原反应中各个物理量之间的关系,化学方程式书写等有关知识来分析解答即可,题目难度中等.

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