工業(yè)上制取氫氣除電解水外還有多種方法.
(1)工業(yè)上可用組成為K
2O?M
2O
3?2RO
2?nH
2O的無機材料純化制取氫氣.
①已知元素M、R均位于元素周期表中第3周期,兩種元素原子的質子數之和為27,則R的原子結構示意圖為
.
②常溫下,不能與M單質發(fā)生反應的是
(填序號).
a.CuSO
4溶液 b.Fe
2O
3 c.濃硫酸 d.NaOH溶液 e.Na
2CO
3固體
(2)工業(yè)上也可利用化石燃料開采、加工過程中產生的H
2S廢氣制取氫氣.
①高溫熱分解法
已知:H
2S(g)?H
2(g)+S(g)
在恒溫密閉容器中,控制不同溫度進行H
2S分解實驗.以H
2S起始濃度均為c mol?L
-1測定H
2S的轉化率,結果見圖1.圖中a為H
2S的平衡轉化率與溫度關系曲線,b為表示不同溫度下反應經過相同時間且未達到化學平衡時H
2S的轉化率的變化曲線.據圖計算985℃時H
2S按上述反應分解的平衡常數K=
;隨著溫度的升高,曲線b向曲線a逼近的原因是
.
②電化學法:該法制取氫氣的過程如圖2所示.反應池中反應物的流向采用氣、液逆流方式,其目的是
;反應池中發(fā)生反應的化學方程式為
.反應后的溶液進入電解池,電解總反應的離子方程式為
.
(3)H
2S在足量氧氣中燃燒可以得SO
2,若在一個固定容積為5L的密閉容器中充入0.20mol SO
2和0.10mol O
2,半分鐘后達到平衡,測得容器中含SO
3 0.18mol.若繼續(xù)通入0.20mol SO
2和0.10mol O
2,則平衡
移動(填“向正反應方向”、“向逆反應方向”或“不”),再次達到平衡后,SO
3的物質的量的取值范圍為
mol.