题目内容
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
考点：真题集萃,产物的百分含量随浓度、时间的变化曲线,电解原理,含硫物质的性质及综合应用
专题：化学平衡专题,电化学专题,元素及其化合物
分析：（1）①阴极上氢离子放电生成氢气，阳极上硫离子放电，电极反应式为S2--2e-═S；
②Sn2-和氢离子反应生成S单质，S元素失电子发生氧化反应，同时S元素得电子生成H2S；
（2）①根据图中各元素化合价变化分析；
②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欲使生成的硫单质中不含CuS，则硫离子不能剩余，硫离子完全被氧化为S单质；
（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．
②Sn2-和氢离子反应生成S单质，S元素失电子发生氧化反应，同时S元素得电子生成H2S；
（2）①根据图中各元素化合价变化分析；
②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欲使生成的硫单质中不含CuS，则硫离子不能剩余，硫离子完全被氧化为S单质；
（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）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 2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故答案为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-；
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↑，故答案为：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，故答案为：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，消耗O2的物质的量=
×1=0.5mol，故答案为：0.5mol；
③欲使生成的硫单质中不含CuS，则硫离子不能剩余，即硫离子完全被氧化为S单质，所以氧气必须过量，采取的措施为提高混合气体中空气的比例，故答案为：提高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
2H2+S2，故答案为：2H2S
2H2+S2．
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↑，故答案为：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，故答案为：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，消耗O2的物质的量=
| 1mol |
| 2 |
③欲使生成的硫单质中不含CuS，则硫离子不能剩余，即硫离子完全被氧化为S单质，所以氧气必须过量，采取的措施为提高混合气体中空气的比例，故答案为：提高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
| 高温 |
| 高温 |
点评：本题以S为载体考查了可逆反应、氧化还原反应、电解原理等知识点，会正确分析图象中各个物理量的含义是解本题关键，再结合电解原理、氧化还原反应中各个物理量之间的关系、化学平衡有关知识来分析解答即可，题目难度中等．
练习册系列答案
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