题目
题型:不详难度:来源:
(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三周期,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废气制取氢气的方法有多种。
①高温热分解法
已知:H2S(g)H2(g)+S2(g)
在恒容密闭容器中,控制不同温度进行H2S分解实验。以H2S起始浓度均为c mol·L-1测定H2S的转化率,结果见下图。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=________;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_______________。
答案
(2)① 温度升高,反应速率加快,达到平衡所需的时间缩短(或其他合理答案)
②增大反应物接触面积,使反应更充分 H2S+2FeCl3=2FeCl2+S↓+2HCl 2Fe2++2H+2Fe3++H2↑
点拨:知识:元素推断、元素化合物性质、平衡常数、电解时离子方程式的书写。能力:读图能力、计算能力、分析问题并解决问题能力、知识的灵活运用能力。试题难度:中等。
解析
①根据元素M、R均位于第三周期,且质子数之和为27,无机材料中M的化合价为+3,R的化合价为+4,可得M、R分别为Al、Si,则R的原子结构示意图为;铝与三氧化二铁只能在高温下反应;铝与碳酸钠固体在常温下不反应;铝与硫酸铜溶液在常温下发生置换反应;常温下铝在浓硫酸中形成致密的氧化膜(钝化);铝与氢氧化钠溶液反应放出氢气。
(2)①由图知,985℃时H2S的平衡转化率为40%,则:
H2S(g)H2(g)+S2(g)
起始时浓度(mol·L-1) c 0 0
平衡时浓度(mol·L-1) 0.6c 0.4c 0.2c
则K===
b曲线表示未达到平衡时H2S的转化率,温度越高,b曲线上的转化率越接***衡值,原因是温度升高,反应速率加快,达到平衡所需的时间缩短。
②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。反应池内发生反应的化学方程式为H2S+2FeCl3=2FeCl2+S↓+2HCl。进入电解池的物质应为FeCl2和HCl,根据电解池图示,左侧生成的为Fe3+,右侧生成的为H2,则可得总反应的离子方程式:2Fe2++2H+2Fe3++H2↑。
核心考点
试题【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】;主要考察你对物质的组成等知识点的理解。[详细]
举一反三
A.最高价氧化物对应水化物的酸性:C>B
B.C单质是氧化性最强的非金属单质
C.A的氢化物中一定只含有极性键
D.B在第三周期ⅦA族
A.原子半径:W>Z>Y>X |
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>W>X |
C.氢化物的稳定性:X>Y>Z |
D.四种元素的单质中,Z单质的熔、沸点最高 |
A.X的离子半径>Y的离子半径 |
B.Z的氢化物稳定性<W的氢化物稳定性 |
C.Y的氧化物既能与盐酸,又能与NaOH溶液反应 |
D.X2W2、Y2W3两种化合物含有的化学键类型完全相同 |
A.原子半径由小到大的顺序为X<Y<Z<W |
B.Z的最高价氧化物能与水反应生成相应的酸 |
C.X、Z、W最高价氧化物对应水化物酸性的强弱顺序为Z<X<W |
D.室温下,0.1 mol/L W的气态氢化物的水溶液的pH>1 |
A.酸性:H2CO3<C6H5OH<CH3COOH | B.碱性:Ba(OH)2<Ca(OH)2<KOH |
C.熔点:MgBr2<SiCl4<BN | D.沸点:PH3<NH3<H2O |
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