Question

能源“非石油化”是战略目标，发展以CH₄、CO₂（均系温室气体）等为原料的“C₁化学”成为当今化工生产的必然趋势．天然气中常含有H₂S等有毒气体，下图为天然气合成氨的工艺流程．

（1）已知H₂S与FeS中硫元素的化合价相同，则FeS的名称为______；CH₄在空气中燃烧时，将内壁附有澄清石灰水的小烧杯罩在火焰上方，可观察到烧杯内壁______．
（2）流程图的①中CH₄与H₂O在高温下反应生成CO₂、H₂，化学方程式是______ CO₂+4H₂

Answer

（1）已知H2S与FeS中硫元素的化合价相同，则Fe为+2，FeS的名称为硫化亚铁；CH4燃烧生成二氧化碳气体，故可观察到烧杯内壁石灰水变浑浊；
（2）CH4与H2O反应生成CO2、H2的化学方程式：CH4+2H2OCO2+4H2；由生成氨气的反应，可知H2与N2的分子个数比为 3：1；
（3）Fe2O3•H2O与H2S反应生成FeS、S、H2O而除去H2S；且Fe2O3•H2O被循环使用；
（4）研究CH4和CO2反应生成CO和H2，控制温室效应．
【解析】
（1）已知H2S与FeS中硫元素的化合价相同，S为-2、则Fe为+2，FeS的名称就是硫化亚铁；CH4在空气中燃烧有二氧化碳气体产生，故将内壁附有澄清石灰水的小烧杯罩在火焰上方，可观察到烧杯内壁石灰水变浑浊；
（2）已知反应物和生成物，写出发生反应的方程式为：CH4+2H2OCO2+4H2；由化学方程式：N2+3H2=2NH3，可知H2与N2的分子个数比为 3：1；
（3）Fe2O3•H2O与H2S反应生成FeS、S、H2O，故使用Fe2O3•H2O的目的是除去H2S；且Fe2O3•H2O被循环使用；
（4）研究CH4和CO2反应生成CO和H2，重大意义在于减少了CO2，控制温室效应．
故答案为：（1）硫化亚铁；  石灰水变浑浊
（2）CH4+2H2OCO2+4H2；  3：1
（3）除去H2S； Fe2O3•H2O
（4）控制温室效应