【题目】H2S是石油化工行业广泛存在的污染性气体,但同时也是重要的氢源和硫源,工业上可以采取多种方式处理。
Ⅰ.干法脱硫
(1)已知:2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l);ΔH1=akJ·mol-1
S(s)+O2(g)=SO2(g);ΔH2=bkJ·mol-1
则空气氧化脱除H2S反应2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(l)的ΔH=___kJ·mol-1。
(2)常用脱硫剂的脱硫效果及反应条件如表,则最佳脱硫剂为___。
脱硫剂 | 出口硫/(mg·m-3) | 脱硫温度/℃ | 操作压力(MPa) | 再生条件 |
一氧化碳 | <1.33 | 300~400 | 0~3.0 | 蒸汽再生 |
活性碳 | <1.33 | 常温 | 0~3.0 | 蒸汽再生 |
氧化锌 | <1.33 | 350~400 | 0~5.0 | 不再生 |
锌锰矿 | <3.99 | 400 | 0~2.0 | 不再生 |
Ⅱ.热分解法脱硫
在密闭容器中,充入一定量的H2S气体,发生如下热分解反应:H2S(g)H2(g)+S2(g)
控制不同的温度和压强进行实验,结果如图1所示。
(1)p1、p2、p3由大到小的顺序为___。
()保持压强不变,能提高H2S的平衡转化率的措施有__(写一条)。
Ⅲ.间接电解法脱硫
间接电解法脱硫原理如图2所示(吸收反应器中盛放FeCl3溶液,电解反应器的阴极、阳极均为惰性电极)。
(1)吸收反应器中发生反应的离子方程式为___。
(2)反应器阴极生成H2的电极反应式为__。
(3)气液比为气体与液体的流速比,吸收反应器内液体流速固定。测定吸收器中相同时间内不同气液比下H2S的吸收率和吸收速率,结果如图3所示。随着气液比减小,H2S的吸收率呈上升趋势的原因为___。
【题目】Na2S2O3可用于照相业作定影剂等。实验室可通过Na2S、Na2CO3和SO2共同反应来制备,装置如图。
(1)仪器a的名称为____。
(2)A装置中,NaOH溶液的作用是___。
(3)D中生成Na2S2O3的化学方程式为___。
(4)装置C的作用有___、观察SO2的生成速率。若观察到SO2的生成速率过快,应进行的操作是___。
(5)本实验所需的Na2S可由硫化钠碱坯(主要含Na2S,还含少量Na2SO4、炭粉等杂质)制备。
已知Na2S的溶解度、固相成分与温度的关系如表:
温度/℃ | 溶解度/g | 固相 |
-10 | 10.3 | Na2S·9H2O+冰 |
10 | 13.6 | Na2S·9H2O |
20 | 18.7 | Na2S·9H2O |
40 | 28.5 | Na2S·9H2O |
48 | 35.7 | Na2S·9H2O+Na2S·6H2O |
60 | 39.1 | Na2S·6H2O |
80 | 49.1 | Na2S·6H2O |
91.5 | 61.3 | Na2S·6H2O+Na2S·5.5H2O |
请补充完整由硫化钠碱坯制备Na2S·9H2O晶体的实验方案:边搅拌边将适量蒸馏水加入硫化钠碱坯中,过滤,__,得到Na2S·9H2O晶体(须用的试剂:BaS、无水乙醇)。