【題目】H2S是一種大氣污染物。工業(yè)尾氣中含有H2S,會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染;未脫除H2S的煤氣,運(yùn)輸過(guò)程中還會(huì)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(shuō)法正確的是____________(填序號(hào))。
a.單質(zhì)硫?yàn)榈S色固體
b.脫硫反應(yīng)為3H2S+Fe2O3·H2O=3H2O+Fe2S3·H2O
c.再生過(guò)程中,硫元素被還原
d.脫硫過(guò)程中,增大反應(yīng)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(guò)程需控制反應(yīng)溫度不能過(guò)高的原因是_______。
(2)電化學(xué)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(qiáng)酸、強(qiáng)堿都能反應(yīng)生成H2;Zn(II)在過(guò)量的強(qiáng)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(fù)極”)。
②反應(yīng)器中反應(yīng)的離子方程式為____________。
③電解槽中,沒(méi)接通電源時(shí)已經(jīng)有H2產(chǎn)生,用化學(xué)用語(yǔ)解釋原因:___________。
(3)常用碘量法測(cè)定煤氣中H2S的含量,其實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下:
i.將10L煤氣通入盛有100mL鋅氨絡(luò)合液的洗氣瓶中,將其中的H2S全部轉(zhuǎn)化為ZnS沉淀,過(guò)濾;
ii.將帶有沉淀的濾紙加入盛有15mL 0.1mol/L碘標(biāo)準(zhǔn)液、200mL水和10mL鹽酸的碘量瓶中,蓋上瓶塞,搖動(dòng)碘量瓶至瓶?jī)?nèi)濾紙搖碎,置于暗處反應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)液滴定,待溶液呈淡黃色時(shí),加入1mL淀粉指示劑,繼續(xù)滴定至終點(diǎn)。(已知:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)
①i中,將煤氣中的H2S轉(zhuǎn)化為ZnS的目的是____________。
②滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是__________________。
③若消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)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(dǎo)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(lán)色恰好消失,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)藍(lán)色 1700
【解析】
(1)干法氧化鐵脫硫的過(guò)程是將氧化鐵和H2S相互接觸,二者發(fā)生反應(yīng)生成Fe2S3·H2O從而達(dá)到脫硫的目的,化學(xué)方程式為3H2S+Fe2O3·H2O=3H2O+Fe2S3·H2O,同時(shí)生成的Fe2S3·H2O可以通過(guò)再生的方法將S單質(zhì)分離出來(lái),化學(xué)方程式為2Fe2S3·H2O+3O2=2Fe2O3·H2O+6S,這樣既可以脫硫又可以將硫進(jìn)行回收;
(2)電化學(xué)溶解-沉淀法是一種回收利用H2S的新方法,實(shí)驗(yàn)過(guò)程是以Zn為陽(yáng)極在堿性條件下發(fā)生電解,生成[Zn(OH)4]2-,將[Zn(OH)4]2-與H2S氣體在反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)生成ZnS固體,達(dá)到回收利用H2S的方法;
(3)利用碘量法測(cè)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(lái),將生成的ZnS與碘水混合,二者發(fā)生反應(yīng),因I2為足量,所以I2剩余,通過(guò)碘量法測(cè)量未參加反應(yīng)的I2的含量間接測(cè)量煤氣中H2S的含量。
(1)①單質(zhì)硫?yàn)榈S色固體,a正確;根據(jù)分析,脫硫反應(yīng)的化學(xué)方程式為3H2S+Fe2O3·H2O=3H2O+Fe2S3·H2O,b正確;再生過(guò)程中S元素化合價(jià)從-2價(jià)變?yōu)?/span>0價(jià),反應(yīng)過(guò)程中失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng)被氧化,c錯(cuò)誤;脫硫過(guò)程中,增大反應(yīng)物與氣體的接觸面積,可以使固體與氣體的反應(yīng)更加完全,提高脫硫效率,d正確;故選abd;
②再生反應(yīng)不易溫度過(guò)高,在高溫條件下,再生過(guò)程生成的硫單質(zhì)易與氧氣發(fā)生反應(yīng)生成SO2污染空氣;
(2)①根據(jù)分析,若想通過(guò)Zn吸收S2-,需將Zn變成Zn2+,通過(guò)反應(yīng)生成ZnS沉淀。此時(shí)在電解池中Zn電極一定為陽(yáng)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(yīng),方程式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-;
②電解過(guò)程中生成的[Zn(OH)4]2-與H2S發(fā)生反應(yīng)生成ZnS,反應(yīng)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(qiáng)堿中發(fā)生反應(yīng),生成氫氣,故反應(yīng)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(cè)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(lái),這樣起到富集、提純煤氣中的H2S的目的;
②滴定終點(diǎn)時(shí),體系中不再出現(xiàn)I2,溶液顏色發(fā)生變化,故滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是:溶液藍(lán)色恰好消失,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)藍(lán)色;
③碘量法測(cè)定I2含量時(shí),消耗硫代硫酸鈉20mL,根據(jù)化學(xué)方程式,設(shè)與硫代硫酸鈉反應(yīng)的I2的物質(zhì)的量為x mol,則
解得x=1×10-3mol,說(shuō)明與ZnS反應(yīng)的I2的物質(zhì)的量為1.5×10-3mol-1×10-3mol=5×10-4mol,根據(jù)化學(xué)方程式可知參加反應(yīng)的ZnS的物質(zhì)的量為5×10-4mol,說(shuō)明含有S元素5×10-4mol,故H2S為5×10-4mol,即10L煤氣中含有5×10-4mol的H2S,煤氣中H2S的含量為=1700mg/m3。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】一種從乙醛工業(yè)中產(chǎn)生的廢鈀(Pd)催化劑(鈀5-6%,炭93-94%,鐵、銅、鋅、鎳1-2%)中提取PdCl2和CuCl2的工藝流程如圖所示:
已知:鈀、銅、鋅、鎳可與氨水形成Pd(NH3)42+等絡(luò)離子。請(qǐng)回答:
(1)“焚燒”的主要目的為______________,實(shí)驗(yàn)室中可在______________(填儀器名稱(chēng))中模擬該過(guò)程。
(2)“酸溶”時(shí),Pd轉(zhuǎn)化為PdCl2,其化學(xué)方程式為______________;該過(guò)程需控溫70-80℃,溫度不能太低或太高的原因?yàn)?/span>______________。
(3)“絡(luò)合”時(shí),溶液的pH需始終維持8-9,則絡(luò)合后溶液中含鐵離子的濃度≦______________。(已知:Fe(OH)2、Fe(OH)3的Ksp甲分別為4×10-17、2.8×10-39)
(4)“酸析”時(shí)生成沉淀的離子方程式為______________。
(5)流程中回收得到的PdCl2和CuC12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(yīng)機(jī)理如下:
i.;
ii.______________;
iii.。
ii的化學(xué)方程式為______________。
(6)上述提取PdCl2和CuCl2方案的缺點(diǎn)是______________(寫(xiě)出一條即可)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液,幾個(gè)關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)步驟和操作如圖:
(1)現(xiàn)需要94 mL 0.10 mol·L-1 Na2CO3溶液,進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)配制。上述實(shí)驗(yàn)步驟A~F正確的實(shí)驗(yàn)次序?yàn)?/span>_______________________(填字母)。步驟E中將一玻璃儀器上下顛倒數(shù)次,寫(xiě)出該儀器的名稱(chēng)_________________。
(2)步驟C通常稱(chēng)為溶解,步驟A通常稱(chēng)為_________。
(3)用Na2CO3·10H2O來(lái)配制該溶液,托盤(pán)天平稱(chēng)取樣品,游碼需要打在圖示________(填a或b)位置,若稱(chēng)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_______(填“大”或“小”或“無(wú)影響”)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】I.NaCl溶液中混有Na2CO3、Na2SO4,為檢驗(yàn)兩種物質(zhì)的存在,請(qǐng)你根據(jù)所選擇的試劑,按實(shí)驗(yàn)步驟的先后順序?qū)懗鱿鄳?yīng)的化學(xué)方程式:
①______________________________;
②______________________________;
③________________________________。
II.取100.0 mLNa2CO3和Na2SO4的混合溶液,加入過(guò)量BaCl2溶液后得到16.84g沉淀,用過(guò)量稀硝酸處理后沉淀質(zhì)量減少至6.99g,同時(shí)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(xiě)出計(jì)算列式的過(guò)程)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在C(s)+CO2(g)2CO(g)反應(yīng)中,可使反應(yīng)速率增大的措施是
①壓縮容器體積 ②增加炭的量 ③恒容下通入CO2 ④恒壓下充入N2 ⑤恒容下充入N2 ⑥升高溫度
A.①③⑥B.②④⑥C.①③④D.③⑤⑥
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】對(duì)于氨氣的催化氧化反應(yīng):4NH3 +5O2 =4NO + 6H2O
(1)該反應(yīng)中的還原劑是________,被還原的元素是_________ ;
(2)用單線(xiàn)橋標(biāo)出該反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目;4NH3 +5O2 =4NO + 6H2O_________
(3)若反應(yīng)轉(zhuǎn)移了2mol電子,則產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下體積約為_______。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下面的各圖中,表示2A(g)+B(g)2C(g)(正反應(yīng)放熱),這個(gè)可逆反應(yīng)的正確圖像為
A.B.
C.D.
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】微生物燃料電池能將污水中的乙二胺(H2NCH2CH2NH2)氧化成環(huán)境友好的物質(zhì),示意圖如圖所示,a、b均為石墨電極。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.a電極的電極反應(yīng)為H2NCH2CH2NH2-16e-+4H2O=2CO2↑+N2↑+16H+
B.電池工作時(shí)質(zhì)子通過(guò)交換膜由負(fù)極區(qū)向正極區(qū)移動(dòng)
C.a電極上的電勢(shì)比b電極上的電勢(shì)低
D.電池工作時(shí)b電極附近溶液的pH保持不變
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】汽車(chē)尾氣污染是由汽車(chē)排放的廢氣造成的環(huán)境污染。主要污染物為一氧化碳、碳?xì)浠衔、氮氧化合物等,?duì)人類(lèi)和動(dòng)、植物危害甚大。解決汽車(chē)尾氣問(wèn)題的主要方法是研究高效催化劑促使尾氣中的一氧化碳和氮氧化物反應(yīng),轉(zhuǎn)化成無(wú)污染的氮?dú)夂投趸肌?/span>
回答下列問(wèn)題:
(1)在Co+的催化作用下,CO(g)還原N2O(g)的反應(yīng)歷程和能量變化如圖所示(逸出后物質(zhì)認(rèn)為狀態(tài)下發(fā)生變化,在圖中略去)。已知總反應(yīng)的化學(xué)方程式為:CO(g)+N2O(g)CO2(g)+N2(g)。
該反應(yīng)分兩步進(jìn)行:
第一步:Co+(s)+N2O(g)CoO+(s)+N2(g) △H1=+15.9kJmol-1;
笫二步:___;△H2=___;
①填寫(xiě)第二步反應(yīng)的熱化學(xué)方程式,并根據(jù)反應(yīng)歷程圖計(jì)算△H2的數(shù)值。
②該反應(yīng)的最高能壘(活化能)為___。
(2)500℃條件下,在容積均為2L的三個(gè)密閉容器中,按不同方式投入反應(yīng)物,發(fā)生上述反應(yīng),測(cè)得相關(guān)數(shù)據(jù)如下表:
容器 | 反應(yīng)物投入的量 | 平衡時(shí) n(N2/mol) | 達(dá)到平衡所需時(shí)間/min | 平衡時(shí)能量變化/kJ |
甲 | 1molCO和1molN2O | n1 | t1 | 放熱Q1 |
乙 | 2molCO和2molN2O | n2 | t2 | 放熱Q2 |
丙 | 2molCO2和2molN2 | n3 | t3 | 吸熱Q3 |
①Q1+___358.6(填“>”“=”或“<”下同,t1___t2;
②500℃條件下,乙和丙兩容器,氣體混合物中N2O的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x(N2O)與反應(yīng)時(shí)間t的關(guān)系如下表:
t/s | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 120 | |
乙 | x(N2O) | 0.5 | 0.32 | 0.20 | 0.12 | 0.088 | 0.07 |
丙 | x(N2O) | 0 | 0.030 | 0.048 | 0.059 | 0.065 | 0.07 |
根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果,計(jì)算出乙容器中0~20s時(shí)間內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)速率v(CO)=___;該反應(yīng)的平衡常數(shù)K數(shù)值為:___;(保留3位有效數(shù)字)
③請(qǐng)推測(cè)并在圖中畫(huà)出甲容器中x(N2O)隨時(shí)間變化的關(guān)系圖象,標(biāo)出恰好達(dá)到平衡時(shí)刻點(diǎn)的位置___。
(3)若將CO(g)還原N2O(g)的反應(yīng)設(shè)計(jì)成如圖的原電池裝置,則該電池正極的電極反應(yīng)式為___。
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