【題目】H2S是一種大氣污染物。工業(yè)尾氣中含有H2S,會造成嚴重的環(huán)境污染;未脫除H2S的煤氣,運輸過程中還會腐蝕管道。

(1)干法氧化鐵脫硫是目前除去煤氣中H2S的常用方法,其原理如圖所示。

①下列說法正確的是____________(填序號)。

a.單質(zhì)硫為淡黃色固體

b.脫硫反應為3H2S+Fe2O3·H2O=3H2O+Fe2S3·H2O

c.再生過程中,硫元素被還原

d.脫硫過程中,增大反應物的接觸面積可提高脫硫效率

②從安全環(huán)保的角度考慮,再生過程需控制反應溫度不能過高的原因是_______

(2)電化學溶解一沉淀法是一種回收利用H2S的新方法,其工藝原理如下圖所示。

已知: Zn與強酸、強堿都能反應生成H2;Zn(II)在過量的強堿溶液中以[Zn(OH)4]2-形式存在。

①鋅棒連接直流電源的____________(填“正極”或“負極”)。

②反應器中反應的離子方程式為____________。

③電解槽中,沒接通電源時已經(jīng)有H2產(chǎn)生,用化學用語解釋原因:___________。

(3)常用碘量法測定煤氣中H2S的含量,其實驗過程如下:

i.將10L煤氣通入盛有100mL鋅氨絡合液的洗氣瓶中,將其中的H2S全部轉(zhuǎn)化為ZnS沉淀,過濾;

ii.將帶有沉淀的濾紙加入盛有15mL 0.1mol/L碘標準液、200mL水和10mL鹽酸的碘量瓶中,蓋上瓶塞,搖動碘量瓶至瓶內(nèi)濾紙搖碎,置于暗處反應10 min后,用少量水沖洗瓶壁和瓶塞。(已知:ZnS+I2=ZnI2+S)

iii.用0.1mol/L Na2S2O3標準液滴定,待溶液呈淡黃色時,加入1mL淀粉指示劑,繼續(xù)滴定至終點。(已知:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)

i中,將煤氣中的H2S轉(zhuǎn)化為ZnS的目的是____________

②滴定終點的現(xiàn)象是__________________。

③若消耗Na2S2O3標準液的體積為20mL,則煤氣中的含量為_______________mg/m3。

【答案】abd 防止硫粉燃燒產(chǎn)生SO2,污染環(huán)境、導致爆炸 正極 [Zn(OH)4]2-+H2S=ZnS↓+2OH-+2H2O Zn+2OH-+2H2O=[Zn(OH)4]2-+H2 富集、提純煤氣中的H2S 溶液藍色恰好消失,且半分鐘內(nèi)不恢復藍色 1700

【解析】

1)干法氧化鐵脫硫的過程是將氧化鐵和H2S相互接觸,二者發(fā)生反應生成Fe2S3·H2O從而達到脫硫的目的,化學方程式為3H2S+Fe2O3·H2O=3H2O+Fe2S3·H2O,同時生成的Fe2S3·H2O可以通過再生的方法將S單質(zhì)分離出來,化學方程式為2Fe2S3·H2O+3O2=2Fe2O3·H2O+6S,這樣既可以脫硫又可以將硫進行回收;

2)電化學溶解-沉淀法是一種回收利用H2S的新方法,實驗過程是以Zn為陽極在堿性條件下發(fā)生電解,生成[Zn(OH)4]2-,將[Zn(OH)4]2-H2S氣體在反應器中發(fā)生反應生成ZnS固體,達到回收利用H2S的方法;

3)利用碘量法測定煤氣中H2S的含量,首先將煤氣通入鋅氨溶液中將S元素富集起來,將生成的ZnS與碘水混合,二者發(fā)生反應,因I2為足量,所以I2剩余,通過碘量法測量未參加反應的I2的含量間接測量煤氣中H2S的含量。

1)①單質(zhì)硫為淡黃色固體,a正確;根據(jù)分析,脫硫反應的化學方程式為3H2S+Fe2O3·H2O=3H2O+Fe2S3·H2O,b正確;再生過程中S元素化合價從-2價變?yōu)?/span>0價,反應過程中失去電子,發(fā)生氧化反應被氧化,c錯誤;脫硫過程中,增大反應物與氣體的接觸面積,可以使固體與氣體的反應更加完全,提高脫硫效率,d正確;故選abd;

②再生反應不易溫度過高,在高溫條件下,再生過程生成的硫單質(zhì)易與氧氣發(fā)生反應生成SO2污染空氣;

2)①根據(jù)分析,若想通過Zn吸收S2-,需將Zn變成Zn2+,通過反應生成ZnS沉淀。此時在電解池中Zn電極一定為陽極,與電源正極相連,電極方程式為Zn-2e-+4OH-=[Zn(OH)4]2-,陰極為水中H+得電子的反應,方程式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-;

②電解過程中生成的[Zn(OH)4]2-H2S發(fā)生反應生成ZnS,反應的離子方程式為[Zn(OH)4]2-+H2S=ZnS↓+2OH-+2H2O;

③根據(jù)已知條件,Zn可以在強堿中發(fā)生反應,生成氫氣,故反應的離子方程式為Zn+2OH-+2H2O=[Zn(OH)4]2-+H2↑;

3)①煤氣中H2S含量較低,難以直接測量,故需要將煤氣通入到鋅氨溶液中,將S元素全部轉(zhuǎn)化為ZnS固體,利用少量的液體將含量低的H2S收集起來,這樣起到富集、提純煤氣中的H2S的目的;

②滴定終點時,體系中不再出現(xiàn)I2,溶液顏色發(fā)生變化,故滴定終點的現(xiàn)象是:溶液藍色恰好消失,且半分鐘內(nèi)不恢復藍色;

③碘量法測定I2含量時,消耗硫代硫酸鈉20mL,根據(jù)化學方程式,設與硫代硫酸鈉反應的I2的物質(zhì)的量為x mol,則

解得x=1×10-3mol,說明與ZnS反應的I2的物質(zhì)的量為1.5×10-3mol-1×10-3mol=5×10-4mol,根據(jù)化學方程式可知參加反應的ZnS的物質(zhì)的量為5×10-4mol,說明含有S元素5×10-4mol,故H2S5×10-4mol,即10L煤氣中含有5×10-4molH2S,煤氣中H2S的含量為=1700mg/m3。

練習冊系列答案
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已知:鈀、銅、鋅、鎳可與氨水形成Pd(NH3)42+等絡離子。請回答:

1焚燒的主要目的為______________,實驗室中可在______________(填儀器名稱)中模擬該過程。

2酸溶時,Pd轉(zhuǎn)化為PdCl2,其化學方程式為______________;該過程需控溫70-80℃,溫度不能太低或太高的原因為______________

3絡合時,溶液的pH需始終維持8-9,則絡合后溶液中含鐵離子的濃度______________。(已知:FeOH2FeOH3Ksp甲分別為4×10-17、2.8×10-39

4酸析時生成沉淀的離子方程式為______________

5)流程中回收得到的PdCl2CuC12在乙烯直接氧化制乙醛的催化體系中聯(lián)合發(fā)揮作用,反應機理如下:

i.;

ii.______________;

iii.

ii的化學方程式為______________。

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(2)步驟C通常稱為溶解,步驟A通常稱為_________

(3)Na2CO3·10H2O來配制該溶液,托盤天平稱取樣品,游碼需要打在圖示________(ab)位置,若稱量前晶體已經(jīng)有一部分失去了結(jié)晶水,則所配制的溶液濃度偏_______(無影響”)

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______________________________;

______________________________;

________________________________。

II.取100.0 mLNa2CO3Na2SO4的混合溶液,加入過量BaCl2溶液后得到16.84g沉淀,用過量稀硝酸處理后沉淀質(zhì)量減少至6.99g,同時溶液中有氣泡產(chǎn)生。試求:原混合液中Na2SO4的物質(zhì)的量濃度為________________;(寫出計算列式的過程)

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A.①③⑥B.②④⑥C.①③④D.③⑤⑥

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【題目】對于氨氣的催化氧化反應:4NH3 +5O2 =4NO + 6H2O

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A.B.

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該反應分兩步進行:

第一步:Co+(s)+N2O(g)CoO+(s)+N2(g) H1=+15.9kJmol-1;

笫二步:___;△H2=___;

①填寫第二步反應的熱化學方程式,并根據(jù)反應歷程圖計算△H2的數(shù)值。

②該反應的最高能壘(活化能)___。

(2)500℃條件下,在容積均為2L的三個密閉容器中,按不同方式投入反應物,發(fā)生上述反應,測得相關(guān)數(shù)據(jù)如下表:

容器

反應物投入的量

平衡時

n(N2/mol)

達到平衡所需時間/min

平衡時能量變化/kJ

1molCO1molN2O

n1

t1

放熱Q1

2molCO2molN2O

n2

t2

放熱Q2

2molCO22molN2

n3

t3

吸熱Q3

Q1+___358.6(“>”“=”“<”下同,t1___t2;

500℃條件下,乙和丙兩容器,氣體混合物中N2O的物質(zhì)的量分數(shù)x(N2O)與反應時間t的關(guān)系如下表:

t/s

0

20

40

60

80

120

x(N2O)

0.5

0.32

0.20

0.12

0.088

0.07

x(N2O)

0

0.030

0.048

0.059

0.065

0.07

根據(jù)上述實驗結(jié)果,計算出乙容器中0~20s時間內(nèi)的化學反應速率v(CO)=___;該反應的平衡常數(shù)K數(shù)值為:___(保留3位有效數(shù)字)

③請推測并在圖中畫出甲容器中x(N2O)隨時間變化的關(guān)系圖象,標出恰好達到平衡時刻點的位置___。

(3)若將CO(g)還原N2O(g)的反應設計成如圖的原電池裝置,則該電池正極的電極反應式為___

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