Question

【题目】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．Fe2O3c．浓硫酸 d．NaOH溶液 e．Na2CO3固体

（2）利用H2S废气有多种方法,电化学法是其中之一。

该法制氢过程的示意图如下。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___________________________________。

Answer 1

【答案】 b e 增大反应物接触面积，使反应更充分 H2S+2FeCl3=2FeCl2+S↓+2HCl 2Fe2++2H+2Fe3++H2↑

【解析】试题分析：本题考查原子结构示意图的书写，Al的性质，化学方程式的书写，电解原理和电解方程式的书写。

（1）①根据“K2O·M2O3·2RO2·nH2O”知M的化合价为+3价，R的化合价为+4价；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M为13号元素Al，R为14号元素Si，Si的原子结构示意图为。

②M为Al。a，Al与CuSO4溶液发生置换反应：2Al+3CuSO4=Al2（SO4）3+3Cu，常温下能反应；b，Al与Fe2O3高温下发生铝热反应，常温下Al与Fe2O3不反应；c，常温下Al遇浓硫酸发生钝化形成致密的氧化膜；d，常温下Al与NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2，反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；e，常温下Al与Na2CO3固体不反应；常温下不能与Al反应的是Fe2O3、Na2CO3固体，答案选be。

（2）反应池中反应物的流向采用气、液逆流方式的目的是：增大反应物接触面积，使反应更充分。根据图示，反应池中反应为FeCl3溶液与H2S反应生成S沉淀，H2S被氧化成S，FeCl3被还原成FeCl2，反应的化学方程式为2FeCl3+H2S=2FeCl2+S↓+2HCl。反应后的溶液为FeCl2和HCl的混合液，反应后的溶液进入电解池进行电解生成Fe3+和H2，阳极反应式为Fe2+-e-=Fe3+，阴极反应式为2H++2e-=H2↑，电解总反应的离子方程式为2Fe2++2H+2Fe3++H2↑。