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天津地处环渤海湾,海水资源丰富。科研人员把铁的配合物Fe3+L(L为配体)溶于弱碱性的海水中,制成吸收液,将气体H2S转化为单质硫,改进了湿法脱硫工艺。该工艺包含两个阶段:①H2S的吸收氧化;②Fe3+L的再生。反应原理如下:
①H2S(g)+2Fe3+L(aq)+2OH-(aq)═S(s)+2Fe2+L(aq)+2H2O(l)ΔH=-akJ•mol-1(a>0)
②4Fe2+L(aq)+O2(g)+2H2O(l)=4Fe3+L(aq)+4OH-(aq)ΔH=-bkJ•mol-1(b>0)
回答下列问题:
(1)该工艺的总反应方程式为
2H2S+O2
催化剂
2H2O+2S↓
2H2S+O2
催化剂
2H2O+2S↓
。1mol H2S(g)发生该反应的热量变化为
放出
2
a
+
b
2
kJ
放出
2
a
+
b
2
kJ
,Fe3+L在总反应中的作用是
催化剂
催化剂

(2)研究不同配体与Fe3+所形成的配合物(A、B、C)对H2S吸收转化率的影响。将配合物A、B、C分别溶于海水中,配成相同物质的量浓度的吸收液,在相同反应条件下,分别向三份吸收液持续通入H2S,测得单位体积吸收液中H2S吸收转化率[α(H2S)]随时间变化的曲线如图1所示。以α(H2S)由100%降至80%所持续的时间来评价铁配合物的脱硫效率,结果最好的是
A
A
(填“A”、“B”或“C”)。

(3)H2S的电离方程式为
H2S⇌H++HS-,HS-⇌H++S2-
H2S⇌H++HS-,HS-⇌H++S2-
。25℃时,H2S溶液中H2S、HS-、S2-在含硫粒子总浓度中所占分数δ随溶液pH的变化关系如图2。由图2计算,H2S的Ka1=
1.0×10-7
1.0×10-7
,Ka2=
1.0×10-13
1.0×10-13
。再生反应在常温下进行,Fe2+L解离出的Fe2+易与溶液中的S2-形成沉淀。若溶液中的c(Fe2+)=1.0×10-5mol•L-1,c(H2S)=6.0×10-9mol•L-1,为避免有FeS沉淀生成,应控制溶液pH不大于
8
8
(已知25℃时,FeS的Ksp为6.0×10-18)。

【答案】2H2S+O2
催化剂
2H2O+2S↓;放出
2
a
+
b
2
kJ;催化剂;A;H2S⇌H++HS-,HS-⇌H++S2-;1.0×10-7;1.0×10-13;8
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:336引用:1难度:0.7
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    (2)请画出这两种固体分子的几何构型图,淡黄色固体:
     
    . 黄绿色固体:
     

    (3)淡黄色固体物质是由
     
    分子组成,黄绿色固体物质是由
     
    分子组成(填“极性分子”或“非极性分子”)

    发布:2024/12/30 17:0:2组卷:75引用:3难度:0.1
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