Question

【題目】煤是我國(guó)重要的化石燃料，煤化工行業(yè)中產(chǎn)生的H2S也是一種重要的工業(yè)資源．

(1)煤液化是_____(填“物理”或“化學(xué)”)變化過(guò)程。

(2)煤液化過(guò)程中產(chǎn)生的H2S可生產(chǎn)硫酸，部分過(guò)程如圖所示：

①SO2反應(yīng)器中的化學(xué)方程式是_____。

②生產(chǎn)過(guò)程中的尾氣需要測(cè)定SO2的含量符合標(biāo)準(zhǔn)才能排放．已知有V L(已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)尾氣，通入足量H2O2吸收再加足量BaCl2溶液充分反應(yīng)后(不考慮尾氣中其他成分的反應(yīng))，過(guò)濾、洗滌、干燥、稱量得到b g沉淀。尾氣中SO2的含量(體積分?jǐn)?shù))的計(jì)算式是_____。

(3)H2S還可用于回收單質(zhì)硫．含有H2S和空氣的尾氣按一定流速通入酸性FeCl3溶液，可實(shí)現(xiàn)空氣脫硫，得到單質(zhì)硫．FeCl3溶液吸收H2S過(guò)程中，溶液中的n(Fe3+)、被吸收的n(H2S) 隨時(shí)間t的變化如圖。

①由圖中信息可知，0～t1時(shí)，一定發(fā)生的反應(yīng)是_____(用離子方程式表示)。

②t1以后，溶液中n(Fe3+)保持基本不變，原因是_____。

Answer 1

【答案】化學(xué) 2SO2+O22SO3 H2S+2Fe3+=2Fe2++S↓+2H+ t1時(shí)刻后，溶液中的Fe2+被O2氧化為Fe3+，Fe3+再與H2S發(fā)生氧化還原反應(yīng)，所以n(Fe3+)基本不變(或2H2S+O2=2S+2H2O)

【解析】

(1)煤液化就是以煤為原料生產(chǎn)甲醇的過(guò)程，是化學(xué)變化；

(2)煤液化過(guò)程中產(chǎn)生的H2S可生產(chǎn)硫酸的流程為：煤液化過(guò)程中產(chǎn)生的H2S被空氣中的氧氣氧化成二氧化硫，二氧化硫進(jìn)一步被氧化成三氧化硫，在吸收塔中冷循環(huán)酸吸收三氧化硫生成硫酸，據(jù)此答題；

(3)含有H2S和空氣的尾氣按一定流速通入酸性FeCl3溶液，硫化氫被鐵離子氧化成單質(zhì)硫，隨著時(shí)間的推移，溶液中的Fe2+被O2氧化為Fe3+，Fe3+再與H2S發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成硫，所以n(Fe3+)基本不變，硫化氫不斷被氧化成硫單質(zhì)，據(jù)此答題。

(1)煤的液化、氣化、干餾過(guò)程都有新物質(zhì)生成，都屬于化學(xué)變化過(guò)程；

(2)①SO2在反應(yīng)器中與空氣反應(yīng)使其轉(zhuǎn)化為SO3，故反應(yīng)器中的化學(xué)方程式2SO2+O22SO3；

②利用H2O2吸的氧化性是二氧化硫轉(zhuǎn)化成硫酸，即H2O2吸收SO2的化學(xué)方程式SO2+H2O2＝H2SO4，設(shè)尾氣中SO2的標(biāo)況下的體積為x，根據(jù)

則x=，尾氣中SO2的含量(體積分?jǐn)?shù))的計(jì)算式為；

(3)①由圖中信息可知，0~t1段溶液中的n(Fe3+)逐漸減小，是因?yàn)?/span>H2S和FeCl3溶液發(fā)生了反應(yīng)生成了硫單質(zhì)其離子方程式為H2S+2Fe3+=2Fe2++S↓+2H+；

②H2S+2Fe3+=2Fe2++S↓+2H+；在酸性條件下，溶液中的Fe2+被O2氧化為Fe3+，Fe3+再與H2S發(fā)生氧化還原反應(yīng)，所以n(Fe3+)基本不變(或2H2S+O2=2S+2H2O)。