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文檔簡介

工藝流程問題專題工藝流程的基本思路——像工程師一樣考慮問題從原理分析——制備能否實(shí)現(xiàn)從條件考慮——從速率和平衡角度尋找最佳條件從實(shí)驗(yàn)入手——驗(yàn)證設(shè)計(jì)的合理性以“綠色環(huán)?!薄敖?jīng)濟(jì)實(shí)惠”為基本點(diǎn)——化工不能以犧牲環(huán)境為代價(jià),工業(yè)是追求經(jīng)濟(jì)效益的,和實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)有區(qū)別過濾、蒸發(fā)或蒸餾(分餾)、萃取、根據(jù)密度分離(如分液)、結(jié)晶(或重結(jié)晶)、加壓液化等如溶液中得到晶體的常用方法:

蒸發(fā)濃縮→冷卻結(jié)晶(升溫結(jié)晶)→過濾(趁熱過濾)→洗滌、干燥(如從FeCl3、AlCl3、MgCl2溶液中析出溶質(zhì),都會(huì)帶有結(jié)晶水,若要得到無水FeCl3、AlCl3、MgCl2,應(yīng)在HCl氣體氛圍中加熱)根據(jù)密度大小分離:分液工業(yè)上電解熔融氯化鈉,熔化的鈉的密度小于熔融氯化鈉1.分離、提純一、工藝流程問題中常見的操作2.在空氣中或在其他氣體中進(jìn)行的反應(yīng)或操作

要考慮O2、H2O、CO2或其他氣體是否參與反應(yīng)或能否達(dá)到隔絕空氣,防止氧化、水解(如怎樣將FeCl3·6H2O轉(zhuǎn)化為FeCl3)、潮解(如MgCl2、CaCl2、NaOH)等目的3.控制溶液的pH①調(diào)節(jié)溶液的酸堿性,抑制水解(或使其中某些金屬離子形成氫氧化物沉淀)②“酸作用”可除去氧化物(膜)③“堿作用”可除去油污、除去鋁片氧化膜、溶解鋁或二氧化硅(比較慢)④特定的氧化還原反應(yīng)需要的酸性條件(或堿性條件)4.控制溫度——溫度計(jì)(常用水浴、冰浴、油?。俜乐垢狈磻?yīng)的發(fā)生②使化學(xué)平衡移動(dòng):控制化學(xué)反應(yīng)方向③控制固體的溶解與結(jié)晶④控制反應(yīng)速率:使催化劑達(dá)到最大活性⑤降溫:防止物質(zhì)高溫分解或揮發(fā):降溫(或減壓)可以減少能源成本,降低對設(shè)備的要求⑥升溫:促進(jìn)溶液中的氣體逸出,使某物質(zhì)達(dá)到沸點(diǎn)揮發(fā)⑦加熱煮沸:促進(jìn)水解,聚沉后利于過濾分離⑧趁熱過濾:減少因降溫而析出的溶質(zhì)的量5.洗滌晶體(或沉淀)洗滌晶體(沉淀)方法:往漏斗中加入蒸餾水至浸沒沉淀,待水自然流下后,重復(fù)操作2-3次判斷沉淀是否洗滌干凈:取最后一次洗滌液少許,檢驗(yàn)其中是否還有某種離子存在(如用硫酸鈉和氯化鋇制備硫酸鋇,過濾后表面會(huì)有過量的硫酸鈉或氯化鋇,以及生成的氯化鈉等)。①水洗:通常是為了除去晶體表面水溶性雜質(zhì)②冰水洗滌:能洗去晶體表面的雜質(zhì)離子,且防止晶體在洗滌過程中的溶解損耗及某些副反應(yīng)的發(fā)生(如KNO3(含NaCl雜質(zhì))通過重結(jié)晶提純KNO3,可用冰水洗滌KNO3)③用特定的有機(jī)試劑清洗晶體:洗去晶體表面的雜質(zhì),降低晶體的溶解度、有利于析出,減少損耗等(如用稀硫酸洗滌用硫酸鈉和氯化鋇制備的硫酸鋇、用乙醇洗滌用硫酸銅和氨水制備的[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶體)二、原料預(yù)處理的常用方法

1.研磨(或粉碎):增大反應(yīng)物接觸面積,加快反應(yīng)速率,使反應(yīng)進(jìn)行的更完全2.浸取與析出(盡可能使目標(biāo)物質(zhì)進(jìn)入溶液或從溶液中析出)水浸:與水反應(yīng)或溶解,使原料變成可溶性離子酸(堿、氨等)浸:與酸(堿)接觸反應(yīng)或溶解,使可溶性離子進(jìn)入溶液,不溶性物質(zhì)過濾分離Cu+H2SO4+H2O2=CuSO4+2H2O2Ag+H2SO4+H2O2=Ag2SO4+2H2OAg2SO4(s)+8Cl-(aq)≒2AgCl43-(aq)+SO42-(aq)

Pb+2HCl=PbCl2+H2↑PbSO4+2HCl=PbCl2+H2SO4加入物質(zhì)控制沉淀或溶解的物質(zhì)三、核心反應(yīng)條件控制

考慮反應(yīng)速率、限度、物質(zhì)的溶解性、受熱分解及揮發(fā)、弱離子的水解等

1.調(diào)節(jié)溶液pH:使某些氧化還原反應(yīng)發(fā)生;pH增大,便于沉淀某些金屬離子

2.控制溫度:反應(yīng)速率、溶解度、熱穩(wěn)定性、揮發(fā)性、平衡移動(dòng)等因素3.控制壓強(qiáng):改變速率、平衡等(注意加壓可能使易液化的氣體液化)

4.使用催化劑:加快反應(yīng)速率、提高生產(chǎn)效率、催化劑的選擇性(催化劑不影響平衡轉(zhuǎn)化率。催化劑只是在有多個(gè)副反應(yīng)的情況下增加某一反應(yīng)的反應(yīng)速率,使得在一定時(shí)間內(nèi)該反應(yīng)的產(chǎn)率最大。實(shí)際生產(chǎn)很少有等到化學(xué)平衡再提取產(chǎn)物的,這樣做十分浪費(fèi)時(shí)間,所以工業(yè)生產(chǎn)一般不說平衡轉(zhuǎn)化率而只說轉(zhuǎn)化率。工業(yè)生產(chǎn)中一般都不達(dá)到平衡就進(jìn)行下一次生產(chǎn)了。催化劑在這期間改變速率,會(huì)大大增加生產(chǎn)效率)工藝流程題的一般框架原料分離提純核心反應(yīng)產(chǎn)品工藝流程題核心考查內(nèi)容物質(zhì)的分離提純操作、除雜試劑選擇、生產(chǎn)條件的控制、核心反應(yīng)、“三廢”處理工藝流程題具體考查方式根據(jù)情境書寫方程式濾渣、濾液的成分分析核心反應(yīng)條件的選擇原因分析除雜試劑選擇及條件控制原因分析產(chǎn)率計(jì)算、產(chǎn)品分析工業(yè)上用MnO2粉與硫化錳礦(還含F(xiàn)e、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制備MnSO4,工藝如下:相關(guān)金屬離子[c0(Mn+)=0.1

mol·L?1]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下:金屬離子Mn2+Fe2+Fe3+Al3+Mg2+Zn2+Ni2+開始沉淀的pH8.16.31.53.48.96.26.9沉淀完全的pH10.18.32.84.710.98.28.9(1)“濾渣1”含有S和_______________;寫出“溶浸”中二氧化錳與硫化錳反應(yīng)的化學(xué)方程式

。(2)“氧化”中添加適量的MnO2的作用是將

。(3)“調(diào)pH”除鐵和鋁,溶液的pH范圍應(yīng)調(diào)節(jié)為_______~6之間。(4)“除雜1”的目的是除去Zn2+和Ni2+,“濾渣3”的主要成分是

。(5)“除雜2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度過高,Mg2+沉淀不完全,原因是_____________________________________________________________________。(6)寫出“沉錳”的離子方程式___________________________________________________。(7)層狀鎳鈷錳三元材料可作為鋰離子電池正極材料,其化學(xué)式為LiNixCoyMnzO2,其中Ni、Co、Mn的化合價(jià)分別為+2、+3、+4。當(dāng)x=y=1/3時(shí),z=___________。典型試題——含氧化還原反應(yīng)的工業(yè)制備原料分離提純核心反應(yīng)產(chǎn)品除SiO2或硅酸鹽氧化Fe2+成Fe3+易除去除Fe3+和Al3+除去Zn2+和Ni2+除去Mg2+原料中含二氧化錳粉與硫化錳礦(還含F(xiàn)e、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O

由于含有雜質(zhì)比較多,但題目中很明確的告訴同學(xué)每一步的目的,通過讀題,(1)“濾渣1”含有S和

。(2)“氧化”中添加適量的MnO2的作用是

.(3)“調(diào)pH”除Fe和Al,溶液的pH范圍應(yīng)調(diào)節(jié)為_______~6之間(4)“除雜1”的目的是除去Zn2+和Ni2+“濾渣3”的主要成分是

.(5)“除雜2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度過高,Mg2+沉淀不完全,原因是_____________________________________________________________________。(6)寫出“沉錳”的離子方程式___________________________________________________。(7)層狀鎳鈷錳三元材料可作為鋰離子電池正極材料,其化學(xué)式為LiNixCoyMnzO2,其中Ni、Co、Mn的化合價(jià)分別為+2、+3、+4。當(dāng)x=y=1/3時(shí),z=___________。SiO2(不溶性硅酸鹽)MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O將Fe2+

氧化為Fe3+4.7NiS和ZnSF-與H+形成弱電解質(zhì)HF,減小c(F-),使平衡MgF2(s)≒Mg2+(aq)+2F-(aq)逆向移動(dòng)Mn2++

2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O1/3典型試題——經(jīng)典的侯氏制堿原理的應(yīng)用例3:頁巖氣中含有較多的乙烷,可將其轉(zhuǎn)化為更有工業(yè)價(jià)值的乙烯。(1)二氧化碳氧化乙烷制乙烯。將C2H6和CO2按物質(zhì)的量之比為1:1通入反應(yīng)器中,發(fā)生如下反應(yīng):?。瓹2H6(g)≒C2H4(g)+H2(g)△H1=+136.4kJ/molⅱ.CO2(g)+H2(g)≒CO(g)+H2O(g)△H2=+41.2kJ/molⅲ.C2H6(g)+CO2(g)≒C2H4(g)+CO(g)+H2O(g)△H3=+177.6kJ/molⅳ:C2H6(g)≒2C(s)+3H2(g)二氧化碳氧化乙烷制乙烯的研究熱點(diǎn)之一是選擇催化劑,相同反應(yīng)時(shí)間,不同溫度、不同催化劑的數(shù)據(jù)如下表(均未達(dá)到平衡狀態(tài)):實(shí)驗(yàn)編號(hào)t/0C催化劑轉(zhuǎn)化率/%選擇性/%C2H6CO2C2H4COI650鈷鹽19.037.617.678.1II650

鉻鹽32.123.077.310.4III60021.212.479.79.3IV55012.08.685.25.4對比Ⅰ和Ⅱ,該反應(yīng)應(yīng)該選擇的催化劑為

,理由是..

。

相同溫度下,鉻鹽作催化劑時(shí)C2H6的轉(zhuǎn)化率和C2H4的選擇性均較高溫度升高,反應(yīng)ⅰ、ⅲ、ⅳ的化學(xué)反應(yīng)速率均增大,反應(yīng)ⅳ增大的更多鉻鹽

催化劑的選擇性對反應(yīng)的影響例4:乙苯催化脫氫制苯乙烯反應(yīng):工業(yè)上,通常在乙苯蒸氣中摻混水蒸氣(原料氣中乙苯和水蒸氣的物質(zhì)的量之比為1∶9),控制反應(yīng)溫度600℃,并保持體系總壓為常壓的條件下進(jìn)行反應(yīng)。在不同反應(yīng)溫度下,乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率和某催化劑作用下苯乙烯的選擇性(指除了H2以外的產(chǎn)物中苯乙烯的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))示意圖如下:①摻入水蒸氣能提高乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率,解釋說明該事實(shí)____________________________________。②控制反應(yīng)溫度為600℃的理由是

.

.

正反應(yīng)方向氣體分子數(shù)增加,體系恒壓,加入水蒸氣相當(dāng)于起減壓的效果.600℃時(shí),乙苯的轉(zhuǎn)化率和苯乙烯的選擇性均較高。溫度過低,反應(yīng)速率慢,轉(zhuǎn)化率低;溫度過高,選擇性下降。高溫不僅耗能大,而且還可能使催化劑失活催化劑的選擇性對反應(yīng)的影響例5:某化學(xué)小組在實(shí)驗(yàn)室中模擬并改進(jìn)侯氏制堿法制備NaHCO3,進(jìn)一步處理得到產(chǎn)品Na2CO3和NH4Cl,實(shí)驗(yàn)流程如圖:濾液中加入NaCl粉末目的是

,通氨氣的目的是

.

,為使NH4Cl沉淀充分析出分離,根據(jù)NaCl和NH4Cl溶解度曲線,需采取的溫度為:100C200C300C,理由是

。增大c(Cl-),有利于NH4Cl析出增大c(NH4-),有利于NH4Cl析出,增強(qiáng)溶液堿性,使NaHCO3轉(zhuǎn)化成溶解度大的Na2CO3,避免損失100C時(shí),NH4Cl溶解度低于NaCl,有利于NH4Cl析出調(diào)控溶液中離子濃度和pH,實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化目的例6:I2的一種制備方法如圖所示:通入Cl2時(shí),若氧化產(chǎn)物只有一種,反應(yīng)的化學(xué)方程式為

;通入的氯氣時(shí)要控制n(Cl2)/n(FeI2),其合理的比值為

,當(dāng)超過

時(shí),單質(zhì)碘的收率就會(huì)降低,原因是

。實(shí)驗(yàn)室中為了得到高純碘,使用過量的KI與CuSO4溶液反應(yīng)后,過濾,濾液經(jīng)水蒸氣蒸餾可制得高純碘。反應(yīng)中加入過量KI的原因是.

。FeI2+Cl2=I2+FeCl21:11.5I2

被Cl2進(jìn)一步氧化資料:I2在KI溶液中可發(fā)生I2+I-

≒I3-KI溶液和CuSO4溶液混合可生成CuI沉淀和I2I-與Cu2+反應(yīng)生成CuI沉淀和I2,過量的I-與I2結(jié)合成I3-進(jìn)入溶液,在水蒸氣蒸餾時(shí),I2+I-

≒I3-平衡逆向移動(dòng),I2被蒸出調(diào)控反應(yīng)物的比例影響目標(biāo)產(chǎn)物例7:Li4Ti5O12和LiFePO4都是鋰離子電池的電極材料,可利用鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3,還含有少量MgO、SiO2等雜質(zhì))來制備,工藝流程如下:(1)“酸浸”實(shí)驗(yàn)中,鐵的浸出率結(jié)果如下圖所示。由圖可知,當(dāng)鐵的浸出率為70%時(shí),所采用的

條件為

?!八峤焙螅佒饕訲iOCl42-形式存在,寫出相應(yīng)反應(yīng)的離子方程式

。100℃、2h,90℃,5hFeTiO3+4H++4Cl?=Fe2++TiOCl42-+2H2O制備鋰電池電極材料,感受制備最佳條件選擇(2)TiO2·xH2O沉淀與雙氧水、氨水反應(yīng)40min所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示:溫度/℃3035404550TiO2·xH2O轉(zhuǎn)化率%9295979388分析40℃時(shí)TiO2·xH2O轉(zhuǎn)化率最高的原因.

。(3)若“濾液②”中c(Mg2+)=0.02mol/L,加入雙氧水和磷酸(設(shè)溶液體積增加1倍),使

恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1×10-5mol/L,此時(shí)是否有Mg3(PO4)2沉淀生成?..

(列式計(jì)算)。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分別為1.3×10-22、1/0×10-24。

低于40℃,TiO2·xH2O轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率隨溫度升高而增加;超過40℃,雙氧水分解與氨氣逸出導(dǎo)致TiO2·xH2O轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率下降

Fe3+恰好沉淀完全時(shí),c(PO43-)=(1.3×10-22/1.0×10-5)mol·L?1=1.3×10–17mol·L?1,c3(Mg2+)×c2(PO43-)=(0.01)3×(1.3×10–17)2=1.7×10–40<Ksp[Mg3(PO4)2],因此不會(huì)生成Mg3(PO4)2沉淀。

(4)寫出“高溫煅燒②”中由FePO4制備LiFePO4的化學(xué)方程式

。2FePO4+Li2CO3+H2C2O42LiFePO4+H2O↑+3CO2↑(5)廢舊電池是固體污染源,工業(yè)上采用濕法冶金工藝回收廢舊磷酸亞鐵鋰電池正極片(除LiFePO4外,還含有Al箔、少量不溶于酸堿的導(dǎo)電劑)中的資源,部分流程如圖:①“堿溶”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式

。②“酸浸”時(shí)產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24LNO時(shí),則被氧化的LiFePO4為

mol。(其他雜質(zhì)不與HNO3反應(yīng))

以上“酸浸”“堿浸”能否互換

,原因是

.

.

。2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑0.3不能互換后,酸依然能把Li、Al、Fe能浸入溶液,但過濾后加入過量NaOH,AlO2-依然存在于溶液,Li+、Fe2+會(huì)轉(zhuǎn)化為LiOH、Fe(OH)3沉淀,而降低FePO4、LiCO3的回收率③實(shí)驗(yàn)測得濾液②中c(Li+)=4mol·L-1,加入等體積的Na2CO3溶液后,在加熱濃縮,趁熱過濾,Li+的沉降率到99%,則濾液③中c(CO32-)=________mol·L-1,[Ksp(Li2CO3)=1.6×10-3],趁熱過濾的可能原因是

。4Li2CO3的溶解度隨溫度升高而降低①CuSO4·5H2OCuO+SO3+5H2OSO3+H2O=H2SO4

②2FeSO4·7H2OFe2O3+SO3+SO2+14H2O③NO+NO2+2SO2+H2O+O2=2NOHSO4

2NOHSO4+H2O=2H2SO4+NO↑+NO2↑催化劑

④2SO2+O22SO33.自然界中綠礬資源少,制硫酸不夠經(jīng)濟(jì)污染

接觸法制硫酸原料便宜尾氣吸收利用較為容易1.歷史回顧例8:工業(yè)制硫酸的再認(rèn)識(shí)2.為什么歷史上有很多制備硫酸的核心反應(yīng)?工業(yè)上核心反應(yīng)的選擇受什么因素的影響?

接觸法制硫酸(1)4FeS2(s)+11O2(g)2Fe2O3(s)+8SO2(g)△H=-3310.1kJ/mol(2)2SO2(g)+O2(g)

2SO3(g)

△H=-196.6kJ/mol(3)SO3(l)+H2O(l)=H2SO4(aq)△H=-88kJ/mol增大接觸面積,加快反應(yīng)速率,使反應(yīng)進(jìn)行的更完全煙塵是氣溶膠,在電場作用下定向移動(dòng)1.制備條件和操作的選擇①將黃鐵礦粉碎,加入沸騰爐,同時(shí)從爐底通入空氣,吹得黃鐵礦顆粒上下翻滾,就像沸騰的液體一樣。目的是

。②凈化操作包含除塵、洗滌、干燥,其主要目的是

,其中煙塵常用電除塵法,依據(jù)的原理是

。防止催化劑中毒(1)4FeS2(s)+11O2(g)2Fe2O3(s)+8SO2(g)△H=-3310.1kJ/mol(2)2SO2(g)+O2(g)

2SO3(g)

△H=-196.6kJ/mol(3)SO3(l)+H2O(l)=H2SO4(aq)△H=-88kJ/mol此溫度下催化劑的活性最大③SO2的催化氧化是放熱反應(yīng),但依然要加熱到400——5000C,其主要原因是

。反應(yīng)物質(zhì)在催化劑表面上的吸附改變了反應(yīng)的途徑,從而改變了反應(yīng)所需要的活化能④使用此接觸室SO2的在某條件下,氣體通過第一個(gè)催化劑滯留層SO2的轉(zhuǎn)化率比通過第二層的轉(zhuǎn)化率要高,可能的原因是

.

;通過第一層后,混合氣體中含有SO3,阻礙反應(yīng)2SO2+O22SO3

正向進(jìn)行,SO2轉(zhuǎn)化率降低小結(jié)工業(yè)條件的選擇,是依據(jù)影響限度、速率的因素進(jìn)行選擇2.工業(yè)原料的獲取——資源再生我國硫酸工業(yè)的三大原料為:硫磺、冶煉煙氣、硫鐵礦,分別占46.2%、28.5%、24.8%(2013年數(shù)據(jù))。但我國硫磺資源不豐富,因此S主要是從其他物質(zhì)中提取。如:石油精制、天然氣凈化過程產(chǎn)生H2S,什么方法能將其轉(zhuǎn)化成硫磺,供制硫酸使用?堿法脫硫

用K2CO3溶液吸收H2S。已知:氫硫酸和碳酸的電離常數(shù)如下表。Ka1Ka2H2S1.1×10?71.3×10?13H2CO34.5×10?74.7×10?11

用過量的K2CO3溶液吸收H2S的離子方程式是

。H2S+CO32-==HS?+HCO3-資源再利用——S的獲取科研工作者利用微波法處理尾氣中的H2S并回收H2和S,H2S的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的曲線如圖。微波的作用是

。微波使分解反應(yīng)的化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),提高平衡轉(zhuǎn)化率【方法一】分解法a表示H2S的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系,b表示不同溫度下反應(yīng)經(jīng)過相同時(shí)間時(shí)H2S的轉(zhuǎn)化率隨著H2S分解溫度的升高,曲線b向曲線a逐漸靠近?溫度升高,反應(yīng)速率加快,達(dá)到平衡所需時(shí)間縮短Al2O3是以上反應(yīng)的催化劑,但在11000C時(shí),有無Al2O3催化,其轉(zhuǎn)化率幾乎相等,其原因是

。催化劑失去催化活性

熱解H2S制H2。根據(jù)文獻(xiàn),將H2S和CH4的混合氣體導(dǎo)入石英管反應(yīng)器熱解(一邊進(jìn)料,另一邊出料),發(fā)生如下反應(yīng):Ⅰ2H2S(g)=2H2(g)+S2(g)△H1

=+170kJ/molⅡCH4(g)+S2(g)=CS2(g)+2H2(g)△H2

=+64kJ/mol總反應(yīng):Ⅲ2H2S(g)+CH4(g)=CS2(g)+4H2(g)投料按體積之比V(H2S):V(CH4)=2:1,并用N2稀釋;常壓,不同溫度下反應(yīng)相同時(shí)間后,測得H2和CS2體積分?jǐn)?shù)如右表:溫度/0C9501000105011001150H2/V(%)0.51.53.65.58.5CS2/V(%)0.00.00.10.41.8

反應(yīng)Ⅲ能自發(fā)進(jìn)行的條件是_______;其他條件不變時(shí),用Ar替代N2作稀釋氣體,對實(shí)驗(yàn)結(jié)果

(填增大H2體積分?jǐn)?shù)、降低H2體積分?jǐn)?shù)、幾乎無影響);由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)推出H2S中的S-H鍵

(填強(qiáng)于、弱于、無法判斷)CH4中的C-H鍵;恒溫恒壓下,增加N2的體積分?jǐn)?shù),H2的濃度將

(填升高、降低、不變),其原因是

.高溫幾乎無影響無法判斷降低此時(shí)增加N2體積分?jǐn)?shù),相當(dāng)于減壓,平衡正向移動(dòng),n(H2)增加,但容積減小多2H2S+SO2=3S+2H2O33.3%【方法二】氧化法(1)工業(yè)上用克勞斯工藝處理含H2S的尾氣獲得硫黃,流程如下:相應(yīng)的化學(xué)方程式

.2H2S+3O2=2SO2+2H2O為了提高H2S轉(zhuǎn)化為S的比例,理論上應(yīng)控制“反應(yīng)爐”中H2S的轉(zhuǎn)化率為

。(2)將H2S和空氣的混合氣體通入FeCl3

、FeCl2

、CuCl2的混合溶液中反應(yīng)回收S,其物質(zhì)轉(zhuǎn)化如下圖所示。在溫度一定和不補(bǔ)加溶液的條件下,欲使生成的硫單質(zhì)中不含CuS

。增加氧氣的通入量或增加起始時(shí)c(Fe3+)工業(yè)上常采用如圖電解裝置電解K4[Fe(CN)6]和KHCO3混合溶液,電解一段時(shí)間后,通入H2S加以處理。利用生成的鐵的化合物K3[Fe(CN)6]將氣態(tài)廢棄物中的H2S轉(zhuǎn)化為可利用的S,自身轉(zhuǎn)化為K4[Fe(CN)6]。①電解時(shí),陽極的電極反應(yīng)式為

。②通入H2S后發(fā)生的反應(yīng)為(離子方程式)

,K4[Fe(CN)6]和KHCO3混合溶液[Fe(CN)6]4--e-=[Fe(CN)6]3-2[Fe(CN)6]3-+2CO32-+H2S=2[Fe(CN)6]4-+2HCO3-+S↓

①步驟Ⅰ中加入濃鹽酸調(diào)節(jié)pH<5的原因是

。②步驟Ⅱ中,當(dāng)測得吸收液的pH為

時(shí),需要更換NaOH溶液。③利用鄰菲羅啉分光光度法可測定樣品中的含鐵量。測定前需用鹽酸羥基胺(NH2OH?HCl)將Fe3+還原為Fe2+。將下述離子

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