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(2013•福建)利用化石燃料开采、加工过程产生的H2S废气制取氢气,既价廉又环保.(1)工业上可用组成为K2O•M2O3•2RO2•nH2O的无机材料纯化制取的氢气①已知元素M、R均位于元素周期表中
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更新时间:2024-04-20 08:57:12
问题描述:

(2013•福建)利用化石燃料开采、加工过程产生的H2S废气制取氢气,既价廉又环保.

(1)工业上可用组成为K2O•M2O3•2RO2•nH2O的无机材料纯化制取的氢气

①已知元素M、R均位于元素周期表中第3周期,两种元素原子的质子数之和为27,则R的原子结构示意图为______

②常温下,不能与M单质发生反应的是______(填序号)

a.CuSO4溶液 b.Fe2O3 c.浓硫酸 d.NaOH溶液  e.Na2CO3固体

(2)利用H2S废气制取氢气来的方法有多种

①高温热分解法

已知:H2S(g)⇌H2(g)+1/2S2(g)

在恒温密闭容器中,控制不同温度进行H2S分解实验.以H2S起始浓度均为cmol•L-1测定H2S的转化率,结果见右图.图中a为H2S的平衡转化率与温度关系曲线,b曲线表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H2S的转化率.据图计算985℃时H2S按上述反应分解的平衡常数K=23

0.2C

23

0.2C

;说明随温度的升高,曲线b向曲线a逼近的原因:______

②电化学法

该法制氢过程的示意图如右.反应池中反应物的流向采用气、液逆流方式,其目的是______;反应池中发生反应的化学方程式为______.反应后的溶液进入电解池,电解总反应的离子方程式为2Fe2++2H+ 电解 .

2Fe3++H2↑

2Fe2++2H+ 电解 .

2Fe3++H2↑

林振波回答:
  (1)①M为+3价,R为+4价,均为第三周期元素,   则M为Al,R为Si,Si的质子数为14,其原子结构示意图为,故答案为:;   ②M为Al具有还原性,能与具有氧化性的物质发生反应,如a、c,还能与d中NaOH溶液反应生成氢气,而高温下与氧化铁反应,与碳酸钠不反应,故答案为:be;   (2)①以H2S起始浓度均为cmol•L-1测定H2S的转化率,985℃时H2S的转化率为40%,则   H2S(g)⇌H2(g)+1/2S2(g)   开始 c 0 0   转化0.4c 0.4c 0.2c   平衡0.6c 0.4c 0.2c   K=0.4c×o.2c0.6c
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