硫化氢(H2S)、二氧化硫(SO2)是有害气体,可用多种方法进行脱除。
(1)H2S和SO2的VSEPR模型分别为 四面体形四面体形、平面三角形平面三角形。
(2)实验室制取乙炔时,用硫酸铜溶液除去乙炔气体中混有的H2S气体,发生反应:H2S(aq)+Cu2+(aq)⇌CuS(s)+2H+(aq),计算25℃时,该反应的平衡常数为 ka1×ka2Ksp(CuS)ka1×ka2Ksp(CuS)。(已知25℃时Ksp(CuS)=1.25×10-36,H2S的Ka1=1×10-7,Ka2=1×10-13)
(3)通过电化学循环法可将H2S转化为H2SO4和H2(如图所示)。其中氧化过程发生如下两步反应:H2S+H2SO4═SO2↑+S↓+2H2O、S+O2═SO2。

①电极a上发生反应的电极反应式为 SO2-2e-+2H2O═4H++SO2-4SO2-2e-+2H2O═4H++SO2-4。
②理论上1molH2S参加反应可产生H2的物质的量为 2mol2mol。
(4)硫酸工业的尾气中含SO2等污染性气体,通常用碱液如氨水进行吸收处理,实现绿色环保和废物利用。研究发现,Na2SO3溶液也可以用来处理废气中的SO2,发生反应Na2SO3+H2O+SO2═2NaHSO3。
查阅资料可知,常温下,部分弱酸的电离平衡常数如表:
k
a
1
×
k
a
2
K
sp
(
C
u
S
)
k
a
1
×
k
a
2
K
sp
(
C
u
S
)
SO
2
-
4
SO
2
-
4
弱酸 | HClO | H2CO3 | H2SO3 |
电离平衡常数(25℃) | Ka=4.0×10-8 | Ka1=4.3×10-7, Ka2=4.7×10-11 |
Ka1=1.5×10-3, Ka2=6×10-8 |
HClO
HClO
(填化学式)。②将浓度均为0.1mol/L的NaHSO3和Na2SO3等体积混合,溶液pH=7.2。分析该溶液中离子浓度从大到小依次是
c(Na+)>c()>c()>c(OH-)>c(H+)
HSO
-
3
SO
2
-
3
c(Na+)>c()>c()>c(OH-)>c(H+)
。HSO
-
3
SO
2
-
3
③根据表内数据,计算0.06mol/LNa2SO3溶液的pH=
10
10
(忽略SO
2
-
3
④测得吸收SO2后的NaHSO3和Na2SO3某混合溶液pH=6,进行电解制硫酸并再生Na2SO3原理示意图如图所示。

电解时阳极区会产生少量刺激性气体,结合电极方程式分析产生气体的原因是
阳极电极反应式为:+H2O-2e-=+3H+,溶液酸性增强,发生反应+H+=SO2↑+H2O,生成刺激性气味的气体二氧化硫
HSO
-
3
SO
2
-
4
HSO
-
3
阳极电极反应式为:+H2O-2e-=+3H+,溶液酸性增强,发生反应+H+=SO2↑+H2O,生成刺激性气味的气体二氧化硫
。HSO
-
3
SO
2
-
4
HSO
-
3
【考点】原电池与电解池的综合;硫化氢.
【答案】四面体形;平面三角形;;SO2-2e-+2H2O═4H++;2mol;HClO;c(Na+)>c()>c()>c(OH-)>c(H+);10;阳极电极反应式为:+H2O-2e-=+3H+,溶液酸性增强,发生反应+H+=SO2↑+H2O,生成刺激性气味的气体二氧化硫
k
a
1
×
k
a
2
K
sp
(
C
u
S
)
SO
2
-
4
HSO
-
3
SO
2
-
3
HSO
-
3
SO
2
-
4
HSO
-
3
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:46引用:2难度:0.6