硫化氢(H2S)是一种有毒的气体,工业上产生的硫化氢要经过处理,使其变成硫单质.富玛克斯法治理硫化氢的方法和步骤如下:
①用2%~3%的Na2CO3溶液作吸收剂生成两种酸式盐,其中一种为NaHS;
②再加入一种RNO(液)(R表示一种有机基团)与生成的这种酸式盐的水溶液反应生成硫、碱和RNHOH;
③第二步生成的碱在溶液中与另一种酸式盐反应生成正盐;
④RNHOH与空气中的氧发生反应又得到RNO.
(1)写出步骤①中另一种酸式盐的化字式______;
(2)步骤②反应的化学方程式为______;富玛克斯法的总反应的化学方程式为______;RNO在整个过程中起到______的作用.
(3)富玛克斯法治理硫化氢优点是______.
解:(1)根据硫化氢与碳酸钠发生复分解反应的特点,结合题中反应生成两种酸式盐的信息,可写出反应的化学方程式为H2S+Na2CO3═NaHS+NaHCO3;
(2)根据质量守恒定律,RNO与NaHS的水溶液反应生成硫、碱和RNHOH,可知生成的碱为氢氧化钠,则反应的化学方程式为NaHS+RNO+H2O═S↓+NaOH+RNHOH;富玛克斯法治理硫化氢的整个过程中发生H2S+Na2CO3═NaHS+NaHCO3、NaHS+RNO+H2O═S↓+NaOH+RNHOH、NaHCO3+NaOH═Na2CO3+H2O、2RNHOH+O2═2RNO+H2O,可发现Na2CO3、NaHS、NaHCO3、NaOH、RNHOH、RNO都是过程的中间产物,最终发生的反应为硫化氢与氧气反应生成硫和水,反应的化学方程式为2H2S+O2═2S↓+2H2O;RNO在过程中化学性质不变,过程中应起到催化剂的催化作用;
(3)富玛克斯法治理硫化氢的过程把有毒气体硫化氢转化为硫,减小硫化氢气体对环境造成污染;过程中碳酸钠等物质通过循环可反复使用,使处理过程体现出反应物的循环利用等绿色化学的理念.
故答案为:
(1)NaHCO3
(2)NaHS+RNO+H2O═S↓+NaOH+RNHOH;2H2S+O2═2S↓+2H2O;催化
(3)可循环利用反应物,符合绿色化学理念.(类似回答也算正确.)
分析:(1)酸与盐两类物质间发生的反应为复分解反应,通过交换成分而反应;酸式盐是由金属、氢和酸根组成的盐;运用以上基础分析所发生的反应,判断另一生成物;
(2)根据反应前后元素的种类不变的特点,由反应生成物的信息推断反应中生成的碱,完成该反应化学方程式的书写;对比整个过程中四个步骤中所发生反应,根据反应前后物质的比较确定该过程中反应物与生成物,完成整个过程总反应的化学方程式;根据过程中RNO不变的特点,结合催化剂在反应中的特征,可判断该物质起到的作用;
(3)根据硫化氢(H2S)是一种有毒的气体、碳酸钠在反应可循环使用等反应特点,从环保、循环利用等角度归纳出富玛克斯法治理硫化氢优点.
点评:运用化学的变化规律及基础的理论,分析富玛克斯法治理硫化氢的过程中所发生的变化,通过对变化的整体认识完成相关问题,考查知识运用及分析问题的较高能力.