(本题共12分)
硫在自然界中以游离态和多种化合态形成出现。硫的化合物大多具有氧化性或还原性。许多金属硫化物难溶于水。
完成下列填空:
(1)硫化氢具有还原性,可以和许多氧化剂反应。在酸性条件下,H2S和KMnO4反应生成S、MnSO4、K2SO4和H2O,写出该反应的化学方程式。_________________________________
(2)石油化工的废气中有H2S。写出从废气中回收单质硫的两种方法(除空气外,不使用其他原料),以化学方程式表示。_____________________、______________________
(3)室温下,0.1mol/L的硫化钠溶液和0.1mol.L的碳酸钠溶液,碱性更强的是_______,其原因是________。
已知:H2S:Ki1=1.3×10-7 Ki2=7.1×10-15
H2CO3:Ki1=4.3×10-7 Ki2=5.6×10-11
(4)向ZnSO4溶液中滴加饱和H2S溶液,没有沉淀生成,继续滴加一定量的氨水后,生成ZnS沉淀。用电离平衡原理解释上述现象。__________________________
(5)将黑色的Fe2S3固体加入足量盐酸中,溶液中有淡黄色固体生成,产物还有____、______。过滤,微热滤液,然后加入过量的氢氧化钠溶液,可观察到的现象是______________。
(1)5H2S+2KMnO4+3H2SO4→K2SO4+2MnSO4+8H2O+5S↓
(2)2H2S+3O2点燃2SO2+2H2O,2H2S+2SO2→3S+2H2O;H2S△S+H2或2H2S+O2点燃2S+2H2O
(3)硫化钠溶液;硫化氢的Ki2小于碳酸的Ki2,硫化钠更易水解。
(4)饱和H2S溶液中电离产生的S2-很少,因此没有沉淀。加入氨水后,促进H2S的电离,S2-离子浓度增大,有沉淀产生。
(5)FeCl2、H2S;先有白色沉淀生成,然后沉淀转化为灰绿色,最终转化为红褐色。
题目分析:(1)根据反应物和生成物,借助于质量守恒定律和电子得失守恒可知反应的化学方程式为5H2S+2KMnO4+3H2SO4→K2SO4+2MnSO4+8H2O+5S↓。
(2)H2S不完全燃烧可以生成单质硫,高温下H2S分解也生成单质硫。另外SO2也能与H2S反应生成单质硫,而H2S完全燃烧即产生 SO2,因此有关的反应的化学方程式为2H2S+3O2点燃2SO2+2H2O,2H2S+2SO2→3S+2H2O;H2S△S+H2或2H2S+O2点燃2S+2H2O。
(3)酸越弱,相应的钠盐越容易水解,溶液的碱性越强。根据电离常数可知,硫化氢的Ki2小于碳酸的Ki2,硫化钠更易水解,即硫化钠溶液的碱性更强。
(4)H2S是弱电解质,存在电离平衡。饱和H2S溶液中电离产生的S2-很少,因此没有沉淀。加入氨水后,促进H2S的电离,S2-离子浓度增大,从而产生沉淀。
(5)将黑色的Fe2S3固体加入足量盐酸中,溶液中有淡黄色固体生成,该沉淀是单质硫,这说明发生了氧化还原反应,铁离子将硫离子氧化生成单质硫,而自身被还原生成亚铁离子。由于硫离子过量,过量的硫离子与氢离子结合生成H2S气体,即还有FeCl2、H2S生成;向氯化亚铁溶液中加入氢氧化钠溶液生成氢氧化亚铁白色沉淀,氢氧化亚铁不稳定迅速被氧化生成氢氧化铁,因此观察到的实验现象是先有白色沉淀生成,然后沉淀转化为灰绿色,最终转化为红褐色。2S的性质、氧化还原反应、铁的化合物以及电离平衡和溶解平衡的应用