题目内容
【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,将反应液导出,用于制备FeSO4·7H2O晶体。
(1)吸收装置中水温不宜过高的原因是;该装置中总反应的化学方程式为2X+2H2O+O2=2H2SO4 , 则X的相对分子质量为。
(2)反应装置中发生反应的化学方程式为。
(3)经过多次循环以后导出反应液,经过冷却、过滤、洗净晶体和干燥即可制得FeSO47H2O.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
(4)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。
【答案】
(1)温度过高,气体溶解度小,不易充分吸收,64
(2)Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑
(3)D
(4)CO2+3H2 催化剂 CH3OH+H2O
【解析】(1)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,装置中总反应的化学方程式为2SO2+2X+O2═2H2SO4,反应前S:2,O:6,反应后S:2,O:8,H:4
反应后一个X分子的组成为2个氢原子、2个氧原子,故化学式为:H2O;
(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反应液,经过冷却、过滤、洗净晶体和干燥即可制得FeSO47H2O,在医疗上常用于治疗贫血症,故选:D;
(4)上述流程中存在两个可改进处,一是废热利用,二是可利用尾气1和尾气2在一定条件下催化合成甲醇CH4O(同时有H2O生成),二氧化碳和氢气在催化剂的条件下生成甲醇和水,化学方程式为:CO2+3H2CH4O+H2O.
所以答案是:(1)温度过高,气体的溶解度下降,不利于反应进行;H2O;(2)H2SO4+Fe=FeSO4+H2↑;(3)D;(4)CO2+3H2CH4O+H2O.
【考点精析】解答此题的关键在于理解质量守恒定律及其应用的相关知识,掌握①质量守恒定律只适用于化学变化,不适用于物理变化;②不参加反应的物质质量及不是生成物的物质质量不能计入“总和”中;③要考虑空气中的物质是否参加反应或物质(如气体)有无遗漏,以及对书写化学方程式、文字表达式、电离方程式的理解,了解注意:a、配平 b、条件 c、箭号.