(14)天然气是重要的化石燃料和工业原料，其主要成分为甲烷。
（1）CO2气体排放会产生温室效应，将通入CO2碳化了的水在如图1所示的电解池阴极区进行电解，可以直接产生甲烷，加入硫酸钠为了增加导电性。
①写出电解时阴极的电极反应式 。
②电解时电解池采用阳离子交换膜，若采用阴离子交换膜会对电解产生的影响为 。
（2）将甲烷和硫反应可以制备CS2，其流程如下：
①反应1产生两种含硫的物质，则该反应方程式为 。
②反应当中，每有1molCS2生成时，需要消耗O2的物质的量为 。
③为了将含硫化合物充分回收，实验时需对反应1出来的气体分流，则进入反应2和反应3的气体气体关系为 。
（3）甲烷在高温下分解生成烃和氢气，若反应在不同温度下达到平衡时，混合气体中各组分的体积分数如图2所示，甲烷在高温下分解反应的化学方程式为 。
天然气中伴随有H2S等合硫化合物，脱硫方法有多种：
（1）一种湿法脱硫是用碳酸钾溶液吸收其中的H2S，同时生成两种酸式盐，该反应的化学方程为 。
（2）一种于法脱硫，其涉及反应：H2(g)+CO(g)+SO2(g)
H2O(g)+CO2(g)+S(s) 
，高脱硫率可采取的措施是 。
a.高压 b.加入催化剂 c.减少CO2的浓度
d.增加CO的浓度 e.分离出硫
（3）用脱硫剂ZDE—01的海绵铁法脱硫，可实现常温脱硫
①脱硫：Fe2O3·H2O(s)+3H2S(g)=Fe2S3·H2O(s)+3H2O(g) 
②再生：2Fe2S3·H2O(s)+3O2(g)=2Fe2O3·H2O(s)
+6S(s) 
则2H2S(g)+O2(g)=2H2O(g)+2S(s) 
= （用a、b表示）
（4）一种改进的克劳斯法脱硫的工艺，化学反应如下
：
H3S+1.5O2=H2O+SO2 SO2+0.5O2
SO3
SO3(g)+H2O(g)=H2SO4(g) H2SO4(g)+0.17H2O(g)
H2SO4(a
q)
该法最终得到的硫酸溶液的质量分数为 。
某工厂对制革工业污泥中 Cr（Ⅲ）回收与再利用工艺如下（硝酸浸取液中金属离子主要是 Cr3+，其次是Fe3+、Ca2+、Mg2+）
| 氢氧化物 |
Fe(OH)3 |
Mg(OH)2 |
Al(OH)3 |
Cr(OH)3 |
| pH |
3.7 |
11.1 |
8 |
9（>9溶液） |
部分阳离子常温下以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见上表。
（1）酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施 （至少写一条）。
（2）调pH=8是为了除去 离子（选填：Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+）。
（3）钠离子交换树脂的原理为：Ma++nNaR
MRa+nNa+，被交换的杂质离子是 （选填：Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+）。
（4）试配平还原反应方程式： Na2Cr2O7+ SO2+ H2O= Cr(OH)(H2O)5SO4+
Na2SO4；每生成1mol Cr(OH)(H2O)5SO4消耗SO2的物质的量为 
。
（共8分）在密闭容器中加入等浓度的CO与H2O，T ℃时发生如下反应：
CO(g) + H2O(g) 
CO2 + H2(g) ΔH< 0
已知CO的浓度变化如图所示。
（1）从0~4 min，该反应的平均速率v（CO）= mol/（L·min）。该反
应的平衡常数为 。
（2）为了增大CO的转化率，可以采取的措施有 。
a．增大反应物中CO的浓度
b．降低反应温度
c．将密闭容器体积压缩至一半
d．加入适宜的催化剂
（3）若不改变反应温度和反应物中CO的起始浓度，使CO的转化率达到90%，则水
蒸气的起始浓度至少为 。
黄色固体聚合硫酸铁（SPFS）是一种重要的无机高分子絮凝剂，极易溶于水，作为工业和生活污水处理等领域具有重要的应用。SPFS可表示成Fex(OH)y(SO4)z·nH2O。工业上常用的一种制备流程为：
在SPFS的多个质量指标中，盐基度是重要的质量指标之一，盐基度定义为：
盐基度＝
× 100% 。式中n(OH-)、n(Fe)分别表示固体聚合硫酸铁中OH－和Fe元素的物质的量。请回答下列问题：
（1）写出在酸性介质中用NaClO3氧化绿矾（FeSO4·7H2O）的离子方程式 。
（2）取7.51 g某固体聚合硫酸铁溶解于水，向其中加入过量的BaCl2溶液到沉淀完全，经过滤、洗涤、干燥得白色沉淀10.485 g，向上述滤液中加入NH3·H2O，调节溶液pH=6，经过滤、洗涤、干燥得Fe2O3固体2.80 g。试计算该固体聚合硫酸铁的盐基度为 。
（3）计算出该固体聚合硫酸铁样品的化学式（x、y、z、n均取整数）为 。
现代炼锌的方法可分为火法和湿法两大类，镉是生产硫酸锌的副产品，属于高毒性金属，试回答下列相关问题.
（1）火法炼锌是将闪锌矿（主要含ZnS）通过浮选、焙烧使它转化为氧化锌，再把氧化锌和焦炭混合，在鼓风炉中加热至1373-1573K，使锌蒸馏出来。
从火法炼锌蒸馏后的残渣中含多种金属单质及In2O3，可用硫酸提取铟，某研究机构对此研究数据如下。实验中涉及的酸度（每升溶液中含硫酸的质量）与铟的浸出率如下图1；硫酸溶液的体积与固体的体积比如图2
①当酸度为196时，其物质的量浓度为 。
②从节约原料和浸出率考虑，适宜的酸度和液固比分别为： 、 。
（2）湿法炼锌的主要工艺流程为
①硫酸浸取的主要反应的离子方程式为： 。
②从保护环境和充分利用原料角度，如何处理或利用烟气 。
③除去酸浸出液中的铁，可用H2O2氧化，再调节pH使之形成Fe(OH)3沉淀，写出H2O2氧化Fe2+的离子方程式 。
④酸浸出液还含有Cd2+,为了防止镉污染并回收镉，根据它们性质的差异，可用氢氧化钠溶液分离，已知CdO为碱性氧化物，Zn(OH)2和氢氧化铝一样也具有两性，试写出分离的离子方程式 ___________ 、 。
粤公网安备 44130202000953号