H2S或水体中硫化物(H2S、HS-或S2-)的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。室温时,Ksp(CuS)=6.0×10-36,Ka1(H2S)=1.2×10-7,Ka2(H2S)=7.0×10-15。
(1)将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S,其物质转化如图所示。

①步骤Ⅰ中发生反应:Cu2+(aq)+H2S(aq)═CuS(s)+2H+(aq),该反应的平衡常数K的数值为 1.4×10141.4×1014。
②步骤Ⅲ发生反应的离子方程式为 O2+4Fe2++4H+=4Fe3++2H2OO2+4Fe2++4H+=4Fe3++2H2O。
③在温度一定和不补加溶液条件下,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,可采取的措施有 提高混合气体中空气的比例提高混合气体中空气的比例。
(2)废水中的硫化物通常用氧化剂将其氧化为单质S进行回收。
①控制废水pH约为8,用适量30%的H2O2溶液将废水中的硫化物转化为单质S发生主要反应的离子方程式为 H2O2+HS-=S↓+H2O+OH-H2O2+HS-=S↓+H2O+OH-。
②控制废水pH约为8,废水中单质硫回收率如图所示。H2O2溶液加入量大于12mg⋅L-1时,废水中单质硫的回收率下降的原因是 H2O2将部分硫化物氧化为硫酸盐留在废水中H2O2将部分硫化物氧化为硫酸盐留在废水中。

(3)为精确控制氧化剂的加入量,需对废水中硫化物含量进行测定。方法如下:
100.00mL水样足量水样稀H2SO4H2S(CH3COO)2ZnNaOH溶液ZnS过量0.01000mol⋅L-1I2标准溶液S
残留的I2溶液浓度用0.01000mol⋅L-1Na2S2O3溶液滴定,发生反应:I2+2S2O2-3═2I-+S4O2-6。补充完整测定残留I2溶液物质的量浓度的实验方案:向加入过量I2溶液后的锥形瓶中 加入少量淀粉溶液为指示剂,向锥形瓶中逐滴加入0.01000mol⋅L-1Na2S2O3溶液,当滴加最后半滴标准液时溶液恰好由蓝色变成无色、且30s内不恢复蓝色,记录标准液的体积,重复实验2~3次加入少量淀粉溶液为指示剂,向锥形瓶中逐滴加入0.01000mol⋅L-1Na2S2O3溶液,当滴加最后半滴标准液时溶液恰好由蓝色变成无色、且30s内不恢复蓝色,记录标准液的体积,重复实验2~3次。
足量
水样稀
H
2
S
O
4
S
(
C
H
3
COO
)
2
Z
n
N
a
OH
溶液
过量
0
.
01000
mol
⋅
L
-
1
I
2
标准溶液
O
2
-
3
O
2
-
6
【考点】沉淀溶解平衡.
【答案】1.4×1014;O2+4Fe2++4H+=4Fe3++2H2O;提高混合气体中空气的比例;H2O2+HS-=S↓+H2O+OH-;H2O2将部分硫化物氧化为硫酸盐留在废水中;加入少量淀粉溶液为指示剂,向锥形瓶中逐滴加入0.01000mol⋅L-1Na2S2O3溶液,当滴加最后半滴标准液时溶液恰好由蓝色变成无色、且30s内不恢复蓝色,记录标准液的体积,重复实验2~3次
【解答】
【点评】
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发布:2024/8/3 8:0:9组卷:81引用:1难度:0.5
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