题目

题型：不详难度：来源：

煤是重要的能源，也是生产化工产品的重要原料。试用所学知识，解答下列问题：
（1）煤的转化技术包括煤的气化技术和液化技术。煤的液化技术又分为          和               
（2）在煤燃烧前需对煤进行脱硫处理。煤的某种脱硫技术的原理如下图所示：

这种脱硫技术称为微生物脱硫技术。该技术的第一步反应的离子方程式为                       ；第二步反应的离子方程式为                 。
（3）工业煤干馏得到的产品有焦炭、             、              等。
（4）湿式石灰石—石膏法脱硫工艺是烟气脱硫技术中最成熟的一种方法。其工艺流程是：烟气经锅炉预热器出来，进入电除尘器除掉大部分粉煤灰烟尘，再经过一个专门的热交换器，然后进入吸收塔，烟气中的SO₂与含有石灰石的浆液进行气液接触，通入空气后生成石膏，经脱硫的烟气，应用循环气体加热器进行再加热，进入烟囱，排入大气。
①写出湿法石灰石—石膏法脱硫所涉及的化学反应方程式：______________________。
②用石灰石浆液作SO₂吸收剂而不用熟石灰吸收SO₂的原因是：_________________________
③上述过程中得到的石膏，如果含氯化合物(主要来源于燃料煤)超过杂质极限值，则石膏产品性能变坏。工业上消除可溶性氯化物的方法是____________________________________  。
（5）某化学兴趣小组为了测定烟气脱硫所得石膏的组成(CaSO₄·xH₂O)即测定x值，做如下实验：将石膏加热使之脱水，加热过程中固体的质量与时间的变化关系如图所示。数据表明当固体的质量为2．72g后不再改变。①石膏的化学式为_______________。②图像中AB段对应化合物的化学式为_________________。

答案

（1）直接液化技术    间接液化技术
（2）2FeS₂+7O₂+2H₂O=4H⁺+2Fe²⁺+4SO₄^2-      4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O       
（3）焦炉煤气、粗氨水（煤焦油）     
（4）①CaCO₃+SO₂=CaSO₃+CO₂      2CaSO₃+O₂=2CaSO₄       
②用石灰石浆液的成本较低    ③用水洗涤
（5）①CaSO₄^．2H₂O    ②2CaSO₄^． H₂O

解析

试题分析：（1）煤的液化技术又分为直接液化技术和间接液化技术两种类型。（2）由框图转化关系结合质量守恒定律可知：在微生物脱硫技术的第一步反应的离子方程式为2FeS₂+7O₂+2H₂O= 4H⁺+2Fe²⁺+ 4SO₄^2-；第二步反应的离子方程式为4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O。（3）在工业上煤干馏得到的产品有焦炭、煤焦油、焦炉煤气、粗氨水等。（4）①湿法石灰石—石膏法脱硫所涉及的化学反应方程式为：CaCO₃+ SO₂CaSO₃+CO₂  2CaSO₃+O₂2CaSO₄。②用石灰石浆液作SO₂吸收剂而不用熟石灰吸收SO₂是因为用石灰石浆液的成本较低，效益高。③上述过程中得到的石膏，如果含氯化合物(主要来源于燃料煤)超过杂质极限值，则石膏产品性能变坏。由于CaSO₄微溶于水。而CaCl₂容易溶解于水，所以工业上消除可溶性氯化物的方法是用水洗涤。（5）①n(CaSO₄)=2．72g÷136g/mol=0．02mol; n(H₂O)=(3．44g-2．72g)÷18g/mol=0．04mol． n(CaSO₄): n(H₂O)=1:2．所以石膏的化学式为CaSO₄^．2H₂O。②n(H₂O)=(2．90g-2．72g) ÷18g/mol=0．01mol, n(CaSO₄): n(H₂O)= 0．02mol:0．01mol=2:1,所以图像中AB段对应化合物的化学式为2CaSO₄^． H₂O。