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煤气中主要的含硫杂质有H2S以及COS(有机硫),煤气燃烧后含硫杂质会转化成SO...

煤气中主要的含硫杂质有H2S以及COS(有机硫),煤气燃烧后含硫杂质会转化成SO2从而引起大气污染。煤气中H2S的脱除程度已成为其洁净度的一个重要指标。回答下列问题:

(1)将H2S通入FeCl3溶液中,该反应的还原产物为___________

(2)脱除煤气中COS的方法有Br2的KOH溶液氧化法、H2还原法以及水解法等。

①COS的分子结构与CO2相似,COS的电子式为_____________

②Br2的KOH溶液将COS氧化为硫酸盐和碳酸盐的离子方程式为_____________

③已知断裂1mol化学键所需的能量如下:

化学键

H—H

C═O

C═S

H—S

C≡O

E/kJ•mol-1

436

745

577

339

1072

 

H2还原COS发生的反应为H2(g)+COS(g) ═H2S(g)+CO(g),该反应的ΔH=________kJ·mol-1

④用活性α—Al2O3催化COS水解的反应为COS(g)+ H2 O(g) CO2(g)+ H2S (g) ΔH<0,相同投料比、相同流量且在催化剂表面停留相同时间时,不同温度下COS的转化率(未达到平衡)如图1所示;某温度下,COS的平衡转化率与的关系如图2所示。

         

由图1可知,催化剂活性最大时对应的温度约为____________;由图2可知,P点时平衡常数K=_____

(保留2位有效数字)。

(3)常温下可发生反应:ZnS(s)+2H+(aq) Zn2+(aq)+H2S(aq),达到平衡时,该反应的平衡常数K=_______[已知:Ksp(ZnS)=2.93×10-25H2S电离常数;Ka1=9.5×10-8,Ka2=1.3×10-14]。

 

Fe2+(或FeCl2) COS+4Br2+12OH-═CO32-+SO42-+8Br-+6H2O +8 150℃ 0.048 2.4×10-4(或2.37×10-4) 【解析】(1)将H2S通入FeCl3溶液中,反应为:H2S+2Fe3+=S↓+2Fe2++2H+,Fe3+被还原为Fe2+,故还原产物为Fe2+(或FeCl2)。 (2)①COS的分子结构与CO2相似,故COS的电子式为;②碱性溶液,OH-参与反应,生成水,Br2作氧化剂被还原为Br-,故Br2的KOH溶液将COS氧化为硫酸盐和碳酸盐的离子方程式为:COS+4Br2+12OH-=CO32-+SO42-+8Br-+6H2O;③ΔH=(436+745+577-2×339-1072)kJ·mol-1=+8kJ·mol-1;④由图1可得,相同投料比、相同流量且在催化剂表面停留相同时间时,150℃时COS转化率最大,所以该温度下反应速率最快,催化剂活性最大;由图2,可列三段式: K= == ≈0.048。 (3)K= = ÷ ÷ = = ≈ 2.37×10-4 。 点睛:氧化还原型离子方程式的书写,注意运用得失电子守恒法配平,如本题(2)①中:1molBr2得到2 mol e-,1molCOS失去8 mol e-,所以氧化剂与还原剂物质的量之比为4:1;水溶液中有关平衡常数K的计算,注意运用Ka(或Kb)、Kh、Kw间的关系,列出合适的表达式求算。  
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考点分析:
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铝氢化钠(NaAlH4)是有机合成的重要还原剂。某课题组经查阅资料后设计合成铝氢化钠的简易流程如图所示。

已知:①AlCl3、NaH、NaAlH4遇水都能迅速发生反应。

②常温下,可用高锰酸钾、氯酸钾、重铬酸钾、次氯酸钙等与浓盐酸反应制取氯气。

(1)铝氢化钠遇水发生剧烈反应,甚至可能发生爆炸,其原因是_______________。写出铝氢化钠与水反应的化学方程式_____________________

(2)甲同学设计实验制备无水氯化铝的装置如图所示。

①装置E中干燥管的作用是_______________________

②点燃装置D处酒精灯之前 需先排尽装置内的空气,其操作方法是________________

(3)乙同学分析甲同学设计的装置后,认为只改变A、B、D中的试剂就可以用甲同学设计的装置制备NaH。

①试管B中的试剂改为____________________

②若操作不当,则制得的NaH产品中可能含有的杂质有_________________

(4)丙同学设计以下4种装置测定铝氢化钠样品的纯度(假设杂质不参与反应)。

     

从易操作性、准确性角度考虑,宜选装置________。铝氢化钠与水完全反应,冷却至室温的标志是______

 

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短周期元素WXYZ的原子序数依次增大,其中Z为金属且Z的原子序数为W2倍。npq是由这些元素组成的二元化合物,常温下n为气体。mrs分别是ZWX的单质,t的水溶液显碱性且焰色反应呈黄色,上述物质间的转化关系如图所示。下列说法正确的是

A. 原子半径:Z>Y

B. 化合物p中只存在离子键

C. 图示转化关系涉及的反应均为氧化还原反应

D. 最简单气态氢化物的稳定性:W>X

 

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常温下,下列关于溶液的说法不正确的是

①加水稀释FeCl3溶液,c(Fe3+)/c(Cl-)的值减小

②浓度均为0.1 mol·L-lNa2CO3Na2HCO3的混合溶液中:2c(Na+)=3[c(CO32- )+c(HCO3-)]

③向0.1 mol/L的氨水中滴加等浓度的盐酸,恰好中和时溶液的pH=a,则溶液中由水电离产生的c(OH-) = 10-amol·L-1

pH=3的醋酸溶液与pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合.反应后所得溶液中: c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(Na+)

Na2S 稀溶液中:c(OH-) =c(H+)+c( H2S)+c( HS-)

A. ②⑤    B. ①②⑤    C. ②③④⑤    D. ①②⑤

 

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“直接煤燃料电池”能够将煤中的化学能高效、清洁地转化为电能。用熔融Na2CO3作电解质的直接煤燃料电池的工作原理如图。下列有关说法正确的是

A. 该电池的总反应为C+O2=CO2

B. 煤直接燃烧发电比直接煤燃料电池发电的能量利用率高

C. 进入反应室的煤块粉碎成粉末状对反应速率和限度均无影响

D. 电子由电极b沿导线流向电极a,入口A加入的物质为煤粉

 

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下列操作或装置能达到实验目的的是

A. A    B. B    C. C    D. D

 

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