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化工
题目

阅读下列科普短文,完成问题。页岩气是蕴藏于页岩层的天然气资源,主要成分为CH4、CO2、H2S等气体。输送页岩气的铁管内部积水处腐蚀严重,经测定腐蚀产物的主要成分为FeO、Fe3O4、FeCO3等。页岩气输送前需要进行脱碳、脱硫处理。物理脱碳可采用低温甲醇溶解除去页岩气中的CO2等气体,化学脱碳可利用碳酸钾(K2CO3)溶液与页岩气中的CO2反应生成碳酸氢钾(KHCO3)而达到脱碳的目的。Fe2O3脱硫剂具有疏松多孔的结构,其脱硫与再生的过程如题24图所示。页岩气经过脱碳、脱硫后,得到的CH4可用于制备高纯H2。H2S H2O-|||-脱硫-|||-Fe2O3 FeS-|||-再生-|||-x O2(1)造成输送页岩气的铁管内部发生腐蚀的物质,除水和氧气外,还可能有 。(2)写出一条能减缓铁管腐蚀的方法: 。(3)脱碳处理①低温甲醇可对页岩气进行物理脱碳,说明低温甲醇对CO2等气体的溶解能力 (填“大于”或“小于”)低温甲醇对CH4的溶解能力。②用碳酸钾(K2CO3)溶液对页岩气进行化学脱碳反应的化学方程式为 。(4)脱硫处理①脱硫剂疏松多孔的结构有利于脱硫反应的进行,原因是 。②再生时,生成硫的氧化物X中m(S):m(O)=1:1,则物质X的化学式为 。③再生时,若氧气浓度过大,氧气会将部分FeS氧化成FeSO4或Fe2(SO4)3固体,导致再生所得的固体的质量 (填“增大”或“减小”)。(5)甲烷和水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一,其转化流程如下图所示。H2S H2O-|||-脱硫-|||-Fe2O3 FeS-|||-再生-|||-x O2①转化Ⅰ中,反应的化学方程式为 。②转化Ⅱ中,600℃时加入CaO的作用是 。

阅读下列科普短文,完成问题。
页岩气是蕴藏于页岩层的天然气资源,主要成分为CH4、CO2、H2S等气体。输送页岩气的铁管内部积水处腐蚀严重,经测定腐蚀产物的主要成分为FeO、Fe3O4、FeCO3等。
页岩气输送前需要进行脱碳、脱硫处理。物理脱碳可采用低温甲醇溶解除去页岩气中的CO2等气体,化学脱碳可利用碳酸钾(K2CO3)溶液与页岩气中的CO2反应生成碳酸氢钾(KHCO3)而达到脱碳的目的。Fe2O3脱硫剂具有疏松多孔的结构,其脱硫与再生的过程如题24图所示。页岩气经过脱碳、脱硫后,得到的CH4可用于制备高纯H2。

(1)造成输送页岩气的铁管内部发生腐蚀的物质,除水和氧气外,还可能有            。
(2)写出一条能减缓铁管腐蚀的方法:            。
(3)脱碳处理
①低温甲醇可对页岩气进行物理脱碳,说明低温甲醇对CO2等气体的溶解能力            (填“大于”或“小于”)低温甲醇对CH4的溶解能力。
②用碳酸钾(K2CO3)溶液对页岩气进行化学脱碳反应的化学方程式为            。
(4)脱硫处理
①脱硫剂疏松多孔的结构有利于脱硫反应的进行,原因是            。
②再生时,生成硫的氧化物X中m(S):m(O)=1:1,则物质X的化学式为            。
③再生时,若氧气浓度过大,氧气会将部分FeS氧化成FeSO4或Fe2(SO4)3固体,导致再生所得的固体的质量            (填“增大”或“减小”)。
(5)甲烷和水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一,其转化流程如下图所示。

①转化Ⅰ中,反应的化学方程式为            。
②转化Ⅱ中,600℃时加入CaO的作用是            。

题目解答

答案

(1)二氧化碳/ CO2
(2)刷漆(合理即可)
(3)     大于     K2CO3+H2O+CO2=2KHCO3
(4)     具有吸附性,能吸附硫化氢气体     SO2     增大
(5)     CH4+2H2O点燃––––––CO2+4H2     吸收二氧化碳

解析

(1)铁管内部发生腐蚀的物质,除水和氧气外,还可能有二氧化碳。
(2)刷漆可以减缓铁管腐蚀。
(3)脱碳处理
①低温甲醇可对页岩气进行物理脱碳,说明低温甲醇对CO2等气体的溶解能力大于低温甲醇对CH4的溶解能力。
②用碳酸钾(K2CO3)溶液对页岩气进行化学脱碳反应的化学方程式为K2CO3+H2O+CO2=2KHCO3。
(4)脱硫处理
①脱硫剂疏松多孔的结构有利于脱硫反应的进行,原因是具有吸附性,能吸附硫化氢气体。
②再生时,生成硫的氧化物X中m(S):m(O)=1:1,则物质X的化学式为SO2。
③再生时,若氧气浓度过大,氧气会将部分FeS氧化成FeSO4或Fe2(SO4)3固体,导致再生所得的固体的质量增大。
(5)甲烷和水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一,其转化流程如下图所示。
CH4和H2O 催化制 CO2和H2 600℃ H2 CaO 650℃ 转化1 转化Ⅱ
①转化Ⅰ中,反应的化学方程式为CH4+2H2O点燃––––––CO2+4H2。
②转化Ⅱ中,600℃时加入CaO的作用是吸收二氧化碳。

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