Question

8．“绿化亚运”是2010年广州亚运会的主题之一．为减轻大气污染，必须要加强对工业废气和汽车尾气的治理．煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程．请回答下列问题：
（1）化石燃料包括煤、石油和天然气．它们属于混合物
（物质的分类）
（2）煤转化为气体、液体、固体燃料的过程属于化学变化，其中气体、液体、固体燃料分别是煤气、煤焦油、焦炭
（3）形成酸雨的主要物质是煤燃烧排放的二氧化硫
（4）煤的加工产品有很多用途，其中焦炭广泛应用于炼铁．
如图是高炉炼铁的示意图．请根据图例回答：
①焦炭在炼铁过程中的主要作用是制取CO、提供热量；
②请用化学方程式表示炼铁的原理Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂ ；
③高炉炼铁会产生大量的高炉气体，其主要成分是高浓度的CO和氧化铁尘粒．请你对高炉气体的处理提出合理化的建议回收利用．
（5）煤的气化是高效、清洁利用煤的重要途径．可将煤炼成焦炭，再将焦炭在高温下与水蒸气反应，得到CO和H₂．其中，焦炭与水蒸气反应化学方程式C+H₂O（气）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO+H₂
基本类型属于置换反应，它还属于氧化还原  反应．
（6）在汽车尾气排放口加装“三效催化净化器”，在不消耗其它物质的情况下，可将尾气中的CO、NO转化为参与大气循环的气体和无毒的气体．该化学反应的方程式为：2CO+2NO$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$2CO₂+N₂．

Answer 1

分析 （1）根据化石燃料包括煤、石油和天然气，都属于混合物进行分析；
（2）根据煤转化为气体、液体、固体燃料的过程有其他物质生成，转化成的气体、液体、固体燃料分别是：煤气、煤焦油、焦炭进行分析；
（3）根据煤燃烧会产生大量的二氧化硫进行分析；
（4）根据炼铁原理及化学方程式的书写要求等方面进行分析、判断，从而得出正确的结论；
（5）根据焦炭和水蒸气在高温的条件下生成氢气和一氧化碳进行分析；
（6）根据一氧化碳和一氧化氮在催化剂的条件下生成二氧化碳和氮气进行分析．

解答 解：（1）化石燃料包括煤、石油和天然气，都属于混合物；
（2）煤转化为气体、液体、固体燃料的过程有其他物质生成，属于化学变化，煤转化成的气体、液体、固体燃料分别是：煤气、煤焦油、焦炭；
（3）煤燃烧会产生大量的二氧化硫，二氧化硫会形成酸雨；
（4）①仔细分析炼铁高炉中反应可知，碳首先生成二氧化碳放出大量的热量，可供还原铁矿石提供热量，然后和焦炭反应生成CO，然后再还原还原铁矿石；
②一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳，化学方程式为：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
③高炉气体中CO有毒，同时也是重要的燃料，所以要回收利用，氧化铁尘粒可以沉降再利用，合理的建议是循环利用；
（5）焦炭和水蒸气在高温的条件下生成氢气和一氧化碳，化学方程式为：C+H₂O（气）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO+H₂，基本类型属于置换反应，它还属于氧化还原反应；
（6）一氧化碳和一氧化氮在催化剂的条件下生成二氧化碳和氮气，化学方程式为：2CO+2NO$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$2CO₂+N₂．
故答案为：（1）天然气，混合物；
（2）化学，煤气、煤焦油、焦炭；
（3）二氧化硫；
（4）①制取CO、提供热量；
②Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
③循环利用；
（5）C+H₂O（气）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO+H₂，置换反应，氧化还原；
（6）2CO+2NO$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$2CO₂+N₂．

点评 本题主要考查了煤和石油的组成和化工生产、化学方程式的书写及其高炉炼铁等方面的内容．