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【题目】H2S转化为可再利用的资源是能源研究领域的重要课题。

1H2S的转化

克劳斯法

铁盐氧化法

光分解法

反应Ⅰ的化学方程式是________

反应Ⅱ:____+ 1 H2S ==____Fe2+ + ____S + ____(将反应补充完整)。

反应Ⅲ体现了H2S的稳定性弱于H2O。结合原子结构解释二者稳定性差异的原因:_______

2)反应Ⅲ硫的产率低,反应Ⅱ的原子利用率低。我国科研人员设想将两个反应耦合,实现由H2S高效产生SH2,电子转移过程如图。

过程甲、乙中,氧化剂分别是______

3)按照设计,科研人员研究如下。

首先研究过程乙是否可行,装置如图。经检验,n极区产生了Fe3+p极产生了H2n极区产生Fe3+的可能原因:

ⅰ.Fe2+ - e- = Fe3+

ⅱ.2H2O -4e-=O2 +4H+_______(写离子方程式)。经确认,ⅰ是产生Fe3+的原因。过程乙可行。

光照产生Fe3+后,向n极区注入H2S溶液,有S生成,持续产生电流,p极产生H2。研究S产生的原因,设计如下实验方案:______ 经确认,S是由Fe3+氧化H2S所得,H2S不能直接放电。过程甲可行。

4)综上,反应Ⅱ、Ⅲ能耦合,同时能高效产生H2S,其工作原理如图。

进一步研究发现,除了Fe3+/Fe2+ 外,I3-/I- 也能实现如图所示循环过程。结合化学用语,说明I3-/I- 能够使S源源不断产生的原因:________

【答案】 2Fe3+ 2 1 2H+ OS位于同主族,原子半径S>O,得电子能力S<O,非金属性S<O,氢化物稳定性H2S<H2O 溶液换成溶液 在电极上放电:在溶液中氧化循环反应。

【解析】

1H2S具有较强的还原性,利用氧化还原反应将其转化为S,据此分析;

2)氧化剂具有氧化性,易得电子,化合价降低,据此作答;

3)根据光能转化成化学能,化学能转化为电能,讨论负极发生的电极反应;

4)根据电解质溶液中正负极反应方程式,及各物质的转化关系作答。

1)①H2S在氧气氧化作用下生成S,其化学方程式为:

H2SFe3+氧化为S,依据氧化还原反应规律可知,其离子方程式为:2 Fe3++ 1 H2S ==2Fe2+ + S↓ +2H+,故答案为:2 Fe3+212H+

OS位于同主族,原子半径S>O,得电子能力S<O,非金属性S<O,氢化物稳定性H2S<H2O

2)过程甲中,S元素化合价从-2价升高到0价,Fe元素从+3降低到+2价,则氧化剂为Fe3+;过程乙中,Fe元素从+2升高到+3价,H元素化合价从+1价降低到0价,则氧化剂为H+

3n极区产生了Fe3+p极产生了H2,则n极为氧化反应,是原电池的负极,p极发生了还原反应是原电池的正极,负极区,除了Fe2+失电子生成Fe3+以外,也可能是水失电子生成的氧气将Fe2+氧化成Fe3+所致,其离子方程式为:2H2O -4e-=O2 +4H+

②为了研究S是由于H2S失电子发生氧化反应产生的,避免溶液中其他离子的干扰,需要将将溶液换成溶液,进行验证。

4)根据上述工作原理可知,I3-/I- 能够使S源源不断产生,主要是因为在电极上放电:在溶液中氧化循环反应。

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B. b点溶液中,c(CH3COO-)c(CH3COOH)0.1 mol·L-1

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下列关于该流程中各步骤的说法中,错误的是(

选项

步骤

采用装置

主要仪器

A

过滤装置

漏斗

B

分液装置

分液漏斗

C

蒸发装置

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D

蒸馏装置

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