【题目】硫化氢(H2S)是一种无色具有臭鸡蛋气味、能溶于水的高毒性的化合物,其广泛存在化石燃料加工的尾气中。为避免污染环境,可用活性炭材料进行脱硫,脱硫的方法有物理吸附法、化学吸附法和氧化法。
(1)物理吸附法:
物理吸附法是先将尾气缓缓通过活性炭,将H2S从尾气中转移到活性炭的微孔或表面,这是利用活性炭的___性。
(2)氧化法:
利用吸附在活性炭表面上的活性氧(O),将H2S氧化成S而除去,该反应的化学方程式是___。
(3)化学吸附法:
①利用H2S能溶于水,形成硫化氢溶液,更易被活性炭吸附。若0.1molL-1H2S的pH约为4,则H2S在水溶液中的电离方程式是___,被吸附的离子主要有___。
②工业生产中用CuCl2溶液处理活性炭的工艺称为活性炭的改性,改性后的活性炭能提高化学吸附法中H2S的吸收量。
i.用不同浓度的CuCl2溶液改性后的活性炭对H2S吸附量的影响如图所示。随着CuCl2溶液浓度的升高,活性炭对硫化氢吸附量不再增加,原因是过多金属离子阻塞活性炭内部的微孔结构,导致活性炭的吸附能力下降。改性后的活性炭,能提高H2S吸附量的原因是___(用离子方程式表示)。
ii.水膜处理对活性炭吸附H2S量也有影响。测定含水量不同时,活性炭对硫化氢吸附量的影响,实验结果如下表。
载水率(%) | 0 | 5.32 | 10.23 | 15.33 | 20.19 |
吸附量(mg/g—活性炭) | 19.62 | 21.52 | 32.42 | 31.28 | 30.78 |
注:载水率即单位质量的活性炭吸附水的质量。
活性炭载水率为10%以上时,吸附量降低,其可能的原因是___。
(4)下列关于活性炭处理H2S尾气的说法正确的是___(选填字母序号)。
a.化学吸附过程中存在着电离平衡的移动
b.活性炭改性时,CuCl2溶液的浓度越大,H2S的吸附量越大
c.其他条件相同时,低温、缓慢通入尾气更有利于H2S的物理吸附
d.适当提高活性炭的载水率,可提高H2S吸附量的原因是活性炭吸附离子比吸附分子能力更强
【题目】某同学研究金属锌与氯化铜溶液之间反应,在实验中该同学观察到的现象有:
i.产生少量气泡;ii.有红色固体生成;iii.溶液中产生白色沉淀。
为了解释上述现象,某同学查阅资料,获得如下信息:
编号 | 化学反应离子方程式 |
1 | Zn+Cu2+Zn2++Cu |
2 | Zn+2Cu2+Zn2++2Cu+ |
3 | Cu++2Cl-CuCl |
4 | Cu++Cl-CuCl↓ |
(1)请结合离子方程式解释产生少量气泡的原因:___。
(2)Zn与CuCl2反应生成白色沉淀的离子方程式是___。
(3)为了探究影响生成白色沉淀的因素,该同学进一步实验。取不同浓度CuCl2溶液,加入锌并振荡,均立刻产生少量气泡和红色固体,其他实验现象如下。
编号 | 浓度(rnol/L) | 试剂(锌均过量) | 实验现象 | |
a | 0.5 | 锌片 | 立刻出现少量白色沉淀 | |
b | 1 | 锌片 | 立刻出现白色沉淀 | |
1 | 锌粉 | 立刻出现大量白色沉淀 | ||
d | 1 | 锌片、适量NaCl固体 | 少量白色沉淀,振荡迅速溶解 |
①对比实验a、b,实验结论是___。
②某同学从化学平衡的角度分析,d中白色沉淀溶解可能的原因是___(用离子方程式表示)。为证明该同学分析的原因正确,向b试管中加入适量___,振荡,观察到___,证明该同学分析的原因正确。
(4)利用沉淀法除去杂质在实际生产中应用广泛。
①在工业中冶炼锌,为了除去ZnSO4电解液溶液中的C1-,可加入___和___,生成沉淀而除去。
②通过进一步查阅资料得知:CuCl的形成与溶液的pH及Cu2+等离子浓度有关,一定条件下,通过实验得出pH、Cu2+浓度对Cl-沉淀的影响如图所示:
根据图,除去该电解液中Cl-的最佳条件是___。