Question

脫除天然氣中的硫化氫既能減少環(huán)境污染，又可回收硫資源．
（1）硫化氫與FeCl₃溶液反應(yīng)生成單質(zhì)硫，其離子方程式為

 

．
（2）用過量NaOH溶液吸收硫化氫后，以石墨作電極電解該溶液可回收硫，其電解總反應(yīng)方程式為

 

（忽略氧的氧化還原）；該方法的優(yōu)點(diǎn)是

 

．
（3）一定溫度下，1mol NH₄HS固體在定容真空容器中可部分分解為硫化氫和氨氣．①當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)p_氨氣×p_硫化氫=a Pa²，則容器中的總壓為

 

 Pa；
②如圖是上述反應(yīng)過程中生成物濃度隨時(shí)間變化的示意圖．若t₂時(shí)增大氨氣的濃度且在t₃時(shí)反應(yīng)再次達(dá)到平衡，請?jiān)趫D上畫出t₂時(shí)刻后氨氣、硫化氫的濃度隨時(shí)間的變化曲線．

Answer 1

分析：（1）H₂S具有強(qiáng)還原性，F(xiàn)e³⁺具有較強(qiáng)的氧化性，可以將S^2-氧化成S單質(zhì)；
（2）類比電解氯化鈉飽和溶液的電解反應(yīng)，寫出電解硫化鈉溶液的電解反應(yīng)方程式，根據(jù)產(chǎn)物來說明反應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)；
（3）①NH₄HS分解生成等量的硫化氫和氨氣，NH₃與H₂S的分壓相同；
②t₂時(shí)增大氨氣的濃度，達(dá)到新平衡時(shí)，氨的濃度比原平衡的濃度要高，且NH₃與H₂S濃度的降低比例是相同，據(jù)此來作圖即可．

解答：解：（1）H₂S具有強(qiáng)還原性，F(xiàn)e³⁺具有較強(qiáng)的氧化性，可以將S^2-氧化成S單質(zhì)，本身被還原成Fe²⁺，由于H₂S是弱電解質(zhì)，故書寫離子方程式時(shí)，應(yīng)寫其分子式，即2Fe³⁺+H₂S═S↓+2Fe²⁺+2H⁺，故答案為：2Fe³⁺+H₂S═S↓+2Fe²⁺+2H⁺；
（2）電解硫化鈉溶液的電解反應(yīng)方程式為：Na₂S+2H₂O

電解  .

S↓+H₂↑+2NaOH，根據(jù)反應(yīng)方程式可以得出：產(chǎn)物除硫單質(zhì)外，還有H₂和NaOH生成，所以該過程的優(yōu)點(diǎn)是
：副產(chǎn)物是氫氣，生成的NaOH可循環(huán)利用；
（3）①NH₄HS=NH₃+H₂S，由NH₄HS分解的反應(yīng)方程式可知：NH₃與H₂S的分壓相同，故p_硫化氫=p_氨氣=

a

Pa，所以，平衡后的總壓為p_硫化氫+p_氨氣=2

a

Pa，故答案為：2

a

 Pa；
②t₂時(shí)增大氨氣的濃度，達(dá)到新平衡時(shí)，氨的濃度比原平衡的濃度要高，并且產(chǎn)生的氨氣和硫化氫的量是相等的，所以NH₃與H₂S濃度的降低比例是相同的，即圖象中的斜率相同，即，故答案為：．

點(diǎn)評：本題涉及氧化還原反應(yīng)、電化學(xué)、化學(xué)反應(yīng)速率和平衡等方面的有關(guān)知識，綜合性強(qiáng)，難度不大．