Question

【題目】硫化碳又稱氧硫化碳(化學(xué)式為COS)，是農(nóng)藥、醫(yī)藥和其它有機(jī)合成的重要原料。COS的合成方法之一是在無溶劑的條件下用CO與硫蒸氣反應(yīng)制得，該法流程簡單、收效高，但含有CO2、SO2等雜質(zhì)。

（1）COS的電子式為_________。

（2）已知CO2催化加氫合成乙醇的反應(yīng)原理是: 2CO2(g)+6H2(g)C2H5OH+3H2O(g) △H=-173.6kJ/mol

下圖是不同起始投料時(shí)，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的關(guān)系,圖中m=，為起始時(shí)的投料比，則m1、m2、m3從大到小的順序?yàn)?/span>_______，理由是____________。

（3）天然氣部分氧化制取的化工原料氣中，常含有COS。目前COS水解是脫除COS的常見方法，即COS在催化劑作用下與水蒸氣反應(yīng)生成硫化氫，生成的硫化氫可用氧化鋅等脫硫劑脫除。

①COS水解的化學(xué)方程式為_________________。

②常溫下，實(shí)驗(yàn)測得脫硫(脫除硫化氫)反應(yīng)過程中，每消耗4.05gZnO，放出3.83kJ熱量。該脫硫反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_________________。

③近年來，電化學(xué)間接氧化法處理硫化氫的技術(shù)得到較快發(fā)展。該方法是利用Fe3+在酸性條件下與H2S反應(yīng)生成硫單質(zhì)，反應(yīng)后的溶液再用電解的方法“再生”，實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。電解法使Fe3+“再生”的離子方程式為___________，該反應(yīng)的陽極材料是______。

④常溫下，HCl和CuCl2的混合溶液中，c(H+)=0.30mol/L，c(Cu2+)=0.10mol/L，往該溶液中通入H2S至飽和(H2S的近似濃度為0.10mol/L)，_____(填“能”或“不能”)出現(xiàn)沉淀,用必要的計(jì)算過程和文字說明理由。

(已知Ka1(H2S)=1.3×10-7，Ka2(H2S)=7.0×10-5，Ksp(CuS)=1.4×10-36)

Answer 1

【答案】 m1>m2>m3 溫度相同時(shí)，投料比m增大，增加H2的量，CO2轉(zhuǎn)化率增大 COS+H2OCO2+H2S ZnO(s)+H2S(g)=ZnS(s)+H2O(l) △H=-76.6kJ/mol Fe2++2H+2Fe3++H2↑ 碳棒、鉑棒等惰性電極材料 能

【解析】（1）COS的電子式為；（2）m=越大，越有利于二氧化碳的轉(zhuǎn)化，二氧化碳的轉(zhuǎn)化率越大，故m1>m2>m3，理由是溫度相同時(shí)，投料比m增大，增加H2的量，CO2轉(zhuǎn)化率增大；（3）①COS水解生成二氧化碳和氫硫酸，反應(yīng)的化學(xué)方程式為COS+H2OCO2+H2S；②常溫下，實(shí)驗(yàn)測得脫硫(脫除硫化氫)反應(yīng)過程中，每消耗4.05g即0.05molZnO，放出3.83kJ熱量，故若消耗1molZnO則放出76.6kJ熱量。該脫硫反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為ZnO(s)+H2S(g)=ZnS(s)+H2O(l) △H=-76.6kJ/mol；③電解法使Fe3+“再生”是在酸性條件下Fe2+失電子產(chǎn)生Fe3+，同時(shí)生成氫氣，反應(yīng)的離子方程式為Fe2++2H+2Fe3++H2↑，該反應(yīng)的陽極材料是碳棒、鉑棒等惰性電極材料；④c(H+)=0.30mol/L，c(Cu2+)=0.10mol/L，c(H2S)0.10mol/L，Ka1(H2S)===1.3×10-7，，Ka2(H2S)===7.0×10-5，，Q sp(CuS)= >Ksp(CuS)=1.4×10-36)，故能出現(xiàn)沉淀。