Question

硫酸氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题，将H₂S和空气的混合气体通入FeCl₃、FeCl₂、CuCl₂的混合溶液中反应用以回收S，其物质转化如图所示。

（1）反应中当有34gH₂S转化为硫单质时，保持溶液中Fe³⁺的物质的量不变，需消耗O₂的质量为_____。

（2）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，可采取的措施是_____。

（3）写出图中各步转化的化学方程式：_____。

Answer

16g 增大混合气体中空气的比例 CuCl2+H2S═CuS↓+2HCl，2FeCl3+CuS＝S↓+2FeCl2+CuCl2，4FeCl2+O2+4HCl＝4FeCl3+2H2O

【解析】

（1）H2S转化为硫单质，硫元素的化合价从﹣2价变成0价，氧元素的化合价从0价变成﹣2价，依据得失电子数相等，所以参加反应的硫化氢和氧气的分子的数量关系及质量比为：

所以有34gH2S转化为硫单质时，保持溶液中Fe3+的量不变，需要消耗O2的质量为16g，故填16g。

（2）使生成的硫单质中不含CuS，则硫离子不能有剩余，硫离子完全被氧化为硫单质，所以氧气必须过量，采取的措施是：增大混合气体中空气的比例，故填增大混合气体中空气的比例。

（3）氯化铜和硫化氢反应生成硫化铜沉淀和盐酸，氯化铁和硫化铜反应生成氯化亚铁、氯化铜和硫，氯化亚铁和盐酸、氧气反应生成氯化铁和水，故反应的化学方程式写为：CuCl2+H2S═CuS↓+2HCl，2FeCl3+CuS＝S↓+2FeCl2+CuCl2，4FeCl2+O2+4HCl＝4FeCl3+2H2O。