Question

【題目】硫是生物必須的營養(yǎng)元素之一，含硫化合物在自然界中廣泛存在，循環(huán)關(guān)系如下圖所示:

（1）火山噴發(fā)產(chǎn)生H2S在大氣當(dāng)中發(fā)生如下反應(yīng)：

①2H2S（g）+O2（g）=2S（g）+2H2O（g） △H=﹣442.38kJ/mol

②S(g)+O2(g)=SO2(g) △H=﹣297.04kJ/mol。

H2S（g）與O2(g)反應(yīng)產(chǎn)生SO2(g)和H2O（g）的熱化學(xué)方程式是__________。

（2）自然界地表層原生銅的硫化物經(jīng)氧化、淋濾作用后變成CuSO4溶液，向地下深層滲透遇到難溶的ZnS，慢慢轉(zhuǎn)變?yōu)殂~藍(lán)（CuS），請從沉淀溶解平衡的角度解釋由ZnS轉(zhuǎn)變?yōu)镃uS的過程__________。

（3）化石燃料燃燒時會產(chǎn)生含SO2的廢氣進(jìn)入大氣，污染環(huán)境，有多種方法可用于SO2的脫除。

①氨法脫硫。該方法是一種高效低耗能的濕法脫硫方式，利用氨水吸收廢氣中的SO2，并在富氧條件下氧化為硫酸銨，得到化肥產(chǎn)品。反應(yīng)的化學(xué)方程式是__________。

②NaClO堿性溶液吸收法。工業(yè)上可用NaClO堿性溶液吸收SO2。反應(yīng)離子方程式是__________。為了提高吸收效率，常用Ni2O3作為催化劑。在反應(yīng)過程中產(chǎn)生的四價鎳和原子氧具有極強(qiáng)的氧化能力,可加快對SO2的吸收。該催化過程的示意圖如下圖所示：

過程1：Ni2O3 +ClO- = 2NiO2 +Cl-，過程2的離子方程式是__________。

Ca(ClO)2也可用于脫硫，且脫硫效果比NaClO更好，原因是__________。

③電化學(xué)脫硫法。某種電化學(xué)脫硫法裝置如下圖所示，不僅可脫除SO2還可得到Cu。電解過程中發(fā)生總反應(yīng)的離子方程式是__________。

Answer 1

【答案】 2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g) △H=﹣1036.46kJ/mol ZnS(s)Zn2+(aq)+S2—(aq)，與Cu2+結(jié)合生成更難溶的CuS，使平衡右移 4NH3·H2O +2SO2+O2===2(NH4)2SO4+2H2O ClO-+SO2+2OH- =Cl-+SO42-+H2O 2NiO2+ClO- ===Ni2O3 +Cl-+2O Ca2+與SO42—結(jié)合生成難溶的CaSO4，有利于反應(yīng)的進(jìn)行 2H2O +Cu2++SO2Cu+SO42—+4H+

【解析】(1)①2H2S(g)+O2(g)=2S(g)+2H2O(g)△H=﹣442.38kJ/mol，②S(g)+O2(g)=SO2(g)△H=﹣297.04kJ/mol，根據(jù)蓋斯定律，將①+②×2得：2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g) △H=(﹣442.38kJ/mol)+(﹣297.04kJ/mol)×2=﹣1036.46kJ/mol，故答案為：2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g) △H=﹣1036.46kJ/mol；

(2)ZnS(s)Zn2+(aq)+S2—(aq)，與Cu2+結(jié)合生成更難溶的CuS，使平衡右移，因此自然界地表層原生銅的硫化物經(jīng)氧化、淋濾作用后變成CuSO4溶液，向地下深層滲透遇到難溶的ZnS，慢慢轉(zhuǎn)變?yōu)殂~藍(lán)(CuS)，故答案為：ZnS(s)Zn2+(aq)+S2—(aq)，與Cu2+結(jié)合生成更難溶的CuS，使平衡右移；

(3)①利用氨水吸收廢氣中的SO2，并在富氧條件下氧化為硫酸銨，反應(yīng)的化學(xué)方程式為，4NH3·H2O +2SO2+O2=2(NH4)2SO4+2H2O故答案為：4NH3·H2O +2SO2+O2=2(NH4)2SO4+2H2O；

②用NaClO堿性溶液吸收SO2，次氯酸鈉將二氧化硫氧化生成硫酸，反應(yīng)離子方程式是ClO-+SO2+2OH- =Cl-+SO42-+H2O；為了提高吸收效率，常用Ni2O3作為催化劑。根據(jù)催化過程的示意圖可知，過程2中NiO2和ClO-反應(yīng)生成Ni2O3、Cl-、O，離子方程式為2NiO2+ClO- =Ni2O3 +Cl-+2O；Ca(ClO)2也可用于脫硫，且脫硫效果比NaClO更好，是因為Ca2+與SO42—結(jié)合生成難溶的CaSO4，有利于反應(yīng)的進(jìn)行，故答案為：ClO-+SO2+2OH- =Cl-+SO42-+H2O；2NiO2+ClO- =Ni2O3 +Cl-+2O；Ca2+與SO42—結(jié)合生成難溶的CaSO4，有利于反應(yīng)的進(jìn)行；

③根據(jù)圖示，二氧化硫與硫酸銅在通電作用下反應(yīng)生成了硫酸和銅，反應(yīng)的離子方程式為2H2O +Cu2++SO2Cu+SO42—+4H+，故答案為：2H2O +Cu2++SO2Cu+SO42—+4H+。