Question

【題目】電化學(xué)脫硫技術(shù)是一種溫和的凈化技術(shù)，其基本原理為利用陽極反應(yīng)產(chǎn)生的羥基自由基（·OH，氧元素為-1價(jià)）將燃煤中的含硫物質(zhì)氧化除去，其裝置示意圖如圖所示。

（1）將煤打成煤漿加入電解槽的目的是________。

（2）陽極的電極反應(yīng)式為________。

（3）補(bǔ)全用羥基自由基除去煤中二硫化亞鐵（FeS2）的反應(yīng)的離子方程式：FeS2 +·OH =Fe3+ + SO42- + H2O +___。

（4）利用上述裝置對某含FeS2的煤樣品進(jìn)行電解脫硫，測得一定時(shí)間內(nèi)隨溶液起始pH的改變脫硫率（溶于水中的硫元素質(zhì)量占煤樣中硫元素總質(zhì)量的百分比）的變化如下圖所示。

pH大于1.5后脫硫率下降的可能原因有：隨著pH的升高，反應(yīng)物的氧化性或還原性降低；________。

Answer 1

【答案】增大接觸面積，提高反應(yīng)速率（或使反應(yīng)更充分） H2O – e-=·OH + H+（或OH-– e-=·OH） 1 FeS2 + 15·OH=1Fe3+ + 2SO42- + 7 H2O +1___H+___ pH升高，促進(jìn)Fe3+水解生成Fe(OH)3，覆蓋在煤漿表面，阻止反應(yīng)進(jìn)行

【解析】

（1）將煤打成煤漿可以增大接觸面積；

（2）陽極水得電子產(chǎn)生了羥基自由基；

（3）根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒配平用羥基自由基除去煤中二硫化亞鐵（FeS2）的離子方程式；

（4）根據(jù)鐵元素易水解回答；

（1）將煤打成煤漿可以增大接觸面積，提高反應(yīng)速率，使反應(yīng)更充分；

（2）陽極水得電子產(chǎn)生了羥基自由基，陽極反應(yīng)式是H2O – e-=·OH + H+；

（3）FeS2 中S元素化合價(jià)由-1升高為+6、Fe元素化合價(jià)由+2升高為+3，·OH 中氧元素化合價(jià)由-1降低為-2，根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒，反應(yīng)的離子方程式是1 FeS2 + 15·OH=1Fe3+ + 2SO42- + 7 H2O +H+；

（4）pH升高，促進(jìn)Fe3+水解生成Fe(OH)3，覆蓋在煤漿表面，阻止反應(yīng)進(jìn)行。