Question

6．H₂S、金属硫化物是硫的重要化合物．
（1）高温下，在恒容密闭容器中进行H₂S分解实验，测得分解后得到H2和硫蒸汽，相同温度下气体压强之比为2：3（假设硫蒸汽成分只有1种），氧化产物的化学式为S₂
（2）H₂S和空气的混合气体通入FeCl₃、FeCl₂、CuCl₂的混合溶液中回收硫，物质转化如图所示．
①图示中未参与氧化还原反应的离子是Cu²⁺、Cl^-（填离子符号）
②若反应一段时间c（Fe³⁺）保持不变，则回收硫的总反应化学方程式是2CuS+4H⁺+O₂=2Cu²⁺+2S+2H₂O；
③用离子方程式表示Fe²⁺转化成Fe³⁺：4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O．在工业生产中，适当提高混合气体中空气含量，其目的是
（3）用氢氧化钠吸收H₂S，用惰性材料作电极，电解硫化钠溶液，在阳极得到多硫化钠（Na₂S_n），用稀硫酸与多硫化钠反应，得到Na₂SO₄、S和H₂S．

Answer 1

分析 （1）气体压强之比等于气体物质的量之比，测得分解后得到H₂和硫蒸汽，相同温度下气体压强之比为2：3；
（2）①根据图中各元素化合价变化分析；
②如图转化的关系分析可知，反应的化学方程式为CuS+2Fe³⁺=2Fe²⁺+S+Cu²⁺，4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O，铁离子相当于做催化剂作用，所以回收硫的总反应化学方程式为：2CuS+4H⁺+O₂=2Cu²⁺+2S+2H₂O；
③Fe²⁺转化成Fe³⁺是氧气氧化亚铁离子为铁离子；
（3）S_n^2-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．

解答 解：（1）气体压强之比等于气体物质的量之比，测得分解后得到H₂和硫蒸汽，相同温度下气体压强之比为2：3，则依据物质的量之比和原子守恒写出化学方程式为：2H₂S$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2H₂+S₂，氧化产物为S₂，
故答案为：S₂；
（2）①根据图中各元素化合价知，Cu元素化合价都是+2价、H元素化合价都是+1价、Cl元素化合价都是-1价，所以化合价不变的是Cu、H、Cl元素，离子为
故答案为：Cu²⁺、Cl^-；
②根据氧化还原反应中得失电子相等得，反应中当有1mol H₂S转化为硫单质时，保持溶液中Fe³⁺的物质的量不变，消耗O₂的物质的量=$\frac{1}{2}$mol=0.5mol，如图转化的关系分析可知，反应的化学方程式为CuS+2Fe³⁺=2Fe²⁺+S+Cu²⁺，4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O，铁离子相当于做催化剂作用，所以回收硫的总反应化学方程式为：2CuS+4H⁺+O₂=2Cu²⁺+2S+2H₂O，
故答案为：2CuS+4H⁺+O₂=2Cu²⁺+2S+2H₂O；
③Fe²⁺转化成Fe³⁺的离子方程式为：4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O，在工业生产中，适当提高混合气体中空气含量，其目的是增大氧气的量使硫元素全部生成单质硫，保持铁离子浓度不变，
故答案为：4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O，增大氧气的量使硫元素全部生成单质硫；
（3）电解后阳极区离子为S_n^2-，酸性条件下，S_n^2-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S_n^2-+2H⁺=（n-1）S↓+H₂S↑，
故答案为：H₂S．

点评 本题考查了氧化还原反应的分析判断，离子性质和元素化合价变化分析应用，掌握题干信息是解题关键，题目难度中等．