硫化氫(H2S)是一種有害氣體,可用多種方法進行脫除。
(1)一種轉化H2S的燃料電池工作原理如圖1所示。該電池工作時,負極的電極反應式為 2H2S-4e-+2O2-=S2+2H2O2H2S-4e-+2O2-=S2+2H2O。
(2)我國最近在太陽能光電催化分解硫化氫的研究中獲得新進展,相關裝置如圖2所示。
請回答下列問題:
①a極為,其電極反應式為 Fe2+-e-=Fe3+Fe2+-e-=Fe3+。
②請用離子方程式來分析H2S氣體去除的原理。 2Fe3++H2S=S↓+2Fe2++2H+2Fe3++H2S=S↓+2Fe2++2H+
③請判斷質子交換膜中H+的移動方向為 從a極到b極從a極到b極。(填“從a極到b極”或“從b極到a極”)
(3)一種脫除H2S回收硫磺工藝的兩個階段主要反應分別如下:
第一階段:2H2S(g)+3O2(g)═2SO2(g)+2H2O(g)
第二階段:4H2S(g)+2SO2(g)═3S2(g)+4H2O(g)
該工藝需控制第一階段與第二階段參加反應的H2S的物質的量之比n1(H2S);n2(H2S)約為1:2。若n1(H2S);n2(H2S)過大,會導致 SO2不能充分轉化為硫磺,硫元素回收率降低;多余的SO2排放到空氣中會污染空氣SO2不能充分轉化為硫磺,硫元素回收率降低;多余的SO2排放到空氣中會污染空氣。
【考點】原電池與電解池的綜合;硫化氫.
【答案】2H2S-4e-+2O2-=S2+2H2O;Fe2+-e-=Fe3+;2Fe3++H2S=S↓+2Fe2++2H+;從a極到b極;SO2不能充分轉化為硫磺,硫元素回收率降低;多余的SO2排放到空氣中會污染空氣
【解答】
【點評】
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