Question

【题目】某研究人员按下图所示流程进行“燃煤烟气的脱硫研究”。实验中，先一次性分别在相应装置中加入水和铁，然后连续通入含有CO2、SO2的燃煤烟气和O2混合气体，反应液多次循环，但过量的铁仍在反应装置中与循环进入的反应液不断反应。经过多次循环后，导出的反应液可用于制备FeSO42H2O。

⑴吸收装置中总反应的化学方程式为2SO2+2X+O2=2H2SO4，则X的化学式为________，该装置中水温不宜过高，原因是_______（选填字母）。

a.防止生成物挥发 b.防止气体溶解度下降

c.防止化学反应速度过快 d.防氧化

⑵反应装置中的反应化学方程式为________。

⑶经过多次循环以后导出溶液：经加热蒸发浓缩、_______(填操作名称) 、过滤，得到硫酸亚铁晶体。

⑷下图为“FeSO4·7H2O脱水干燥曲线图”，据此可确定：得到FeSO4·2H2O，适宜的工艺条件为_____、____（分别指出温度T和时间t）。它在医疗上常用于治疗_____（选填字母）。

a．甲状腺肿大 b．佝偻病 c．龋齿 d．贫血症

⑸若吸收装置内气体吸收完全，所得尾气1和尾气2在一定条件下催化合成甲醇CH3OH，同时有H2O生成，该反应的化学方程式为________。

Answer 1

【答案】 H2O b Fe + H2SO4 === FeSO4 + H2↑ 冷却结晶（降温结晶等） 150℃ 4.5h (4-5h之间) d CO2+3H2CH3OH+H2O

【解析】本题在燃煤烟气的脱硫研究的情境下考查了质量守恒定律，化学方程式的书写，气体的溶解度，结晶，根据图像进行实验条件的选择等知识。

（1）装置中总反应的化学方程式为2SO2+2X+O2═2H2SO4，反应前S的原子个数：2，O：原子的个数：6，反应后S原子的个数：2，O原子的个数：8，H原子的个数：4，反应后一个X分子的组成为2个氢原子、2个氧原子，X的化学式为：H2O，高温不利于气体的溶解，所以吸收装置的温度不宜过高，原因是：温度过高，气体的溶解度下降，不利于反应进行，故选b；

（2）硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气，化学方程式为：H2SO4+Fe=FeSO4+H2↑；

（3）经过多次循环以后导出溶液：经加热蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，得到硫酸亚铁晶体；（4）由“FeSO47H2O脱水干燥曲线图”，据此可确定：得到FeSO42H2O，适宜的工艺条件为150℃，4.5h （或4﹣5h之间）；贫血可能缺少铁元素，故选d；

（5）二氧化碳和氢气在一定条件下催化合成甲醇和水，化学方程式为：CO2+3H2CH4O+H2O。