硫化氫的轉化是資源利用和環境保護的重要研究課題。
(1)通過電化學循環法可將H2S轉化為H2SO4和H2(如圖1所示)。其中氧化過程發生如下兩步反應:H2S+H2SO4═SO2↑+S↓+2H2O、S+O2═SO2。

①電極a上發生反應的電極反應式為SO2-2e-+2H2O═4H++SO42-SO2-2e-+2H2O═4H++SO42-。
②理論上1mol H2S參加反應可產生H2的物質的量為2mol2mol。
(2)表面噴淋水的活性炭可用于吸附氧化H2S,其原理可用圖2表示。其它條件不變時,水膜的酸堿性與厚度會影響H2S的去除率。
①適當增大活性炭表面的水膜pH,H2S的氧化去除率增大的原因是OH-濃度增大,促進H2S?H++HS-平衡向正反應方向移動,HS-濃度增大OH-濃度增大,促進H2S?H++HS-平衡向正反應方向移動,HS-濃度增大。
②若水膜過厚,H2S的氧化去除率減小的原因是若水膜過厚,導致活性炭的吸附力減弱,吸附的硫化氫、氧氣減少,去除率減少若水膜過厚,導致活性炭的吸附力減弱,吸附的硫化氫、氧氣減少,去除率減少。
(3)Fe2O3可用作脫除H2S氣體的脫硫劑。H2S首先與表面的Fe2O3產生疏松多孔的產物FeS,隨著反應的進行,Fe2O3不斷減少,產物層不斷加厚,可用圖3所示。失效的脫硫劑可在氧氣中加熱重新轉化為Fe2O3實現“再生”。
①實驗表明用Fe2O3脫除純H2S反應一段時間后,因為產生的S單質將疏松FeS堵塞,反應速率明顯減小。Fe2O3與H2S反應的化學方程式為Fe2O3+3H2S═2FeS+S+3H2OFe2O3+3H2S═2FeS+S+3H2O。
②“再生”時若O2濃度過大、反應溫度過高,“再生”后的脫硫劑脫硫效果明顯變差的原因可能是部分FeS與O2反應轉化為FeSO4[或Fe2(SO4)3]使脫硫劑其不再疏松多部分FeS與O2反應轉化為FeSO4[或Fe2(SO4)3]使脫硫劑其不再疏松多。
【考點】原電池與電解池的綜合;硫化氫.
【答案】SO2-2e-+2H2O═4H++SO42-;2mol;OH-濃度增大,促進H2S?H++HS-平衡向正反應方向移動,HS-濃度增大;若水膜過厚,導致活性炭的吸附力減弱,吸附的硫化氫、氧氣減少,去除率減少;Fe2O3+3H2S═2FeS+S+3H2O;部分FeS與O2反應轉化為FeSO4[或Fe2(SO4)3]使脫硫劑其不再疏松多
【解答】
【點評】
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發布:2024/6/27 10:35:59組卷:107引用:2難度:0.7
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