Question

20．生活垃圾的处理是世界性难题，某垃圾处理厂对生活垃圾进行处理与综合利用的部分流程如图：

资料：
（1）垃圾焚烧产生的烟气中含有SO₂、HCl等有害气体．
（2）+2价的铁元素容易被空气中的氧气氧化．回答下列问题：
（1）发电厂是利用垃圾焚烧产生的热能转变为电能；
（2）石灰浆的作用是除去烟气中含有的SO₂、HCl；
（3）溶解步骤中，产生的H₂的化学方程式为Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑，除此反应外，溶解步骤还能发生两个反应：
①Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O，化合价不变的是铁元素（填序号）；
②Fe+Fe₂（SO₄）₃=3FeSO₄，其中属于化合反应的是②（填序号）．反应前后铁元素的化合价不变的是①．（填序号 ）
（4）将所得硫酸亚铁溶液在氮气环境中加热蒸发浓缩、降温结晶（填操作名称）、过滤，得到硫酸亚铁晶体，其中氮气的作用是做保护气防止FeSO₄被氧化；
（5）请你就生活垃圾处理提一条建议生活垃圾分类回收．

Answer 1

分析 （1）发电厂是利用垃圾焚烧产生的热能转变为电能；
（2）根据石灰浆是碱性分析；
（3）化合反应：两种或两种以上物质反应后生成一种物质的反应，其特点可总结为“多变一”；
（4）根据制取硫酸亚铁晶体的基本操作解答；
（5）生活垃圾分类回收等．

解答 解：（1）发电厂是利用垃圾焚烧产生的热能转变为电能；
（2）石灰浆显碱性，能够吸收酸性气体，所以吸收步骤中，石灰浆的作用是除去烟气中含有的SO₂、HCl；
（3）溶解步骤中，硫酸与铁反应，生成氢气，所以产生的H₂的化学方程式为Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑； 溶解步骤还能发生两个反应：
①Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O②Fe+Fe₂（SO₄）₃═3FeSO₄，
②反应符合“多变一”的特征，属于化合反应；Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O中铁元素的化合价没有发生变化；
（4）操作②的目的是得到硫酸亚铁铵晶体，基本操作步骤：加热浓缩，然后冷却结晶；再过滤；最后洗涤干燥，得到硫酸亚铁晶体，其中氮气的作用是作保护气，避免+2价的铁元素被空气中的氧气氧化；
（5）就成都市生活垃圾处理提一条建议是生活垃圾分类回收等．
答案：
（1）热能   
（2）除去烟气中含有的SO₂、HCl；
（3）Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑； 
①Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O  
②②①
（4）降温结晶  做保护气防止FeSO₄被氧化  
（5）生活垃圾分类回收

点评 此题涉及的知识点较多，有一定的难度，需要同学们能够掌握全面的知识．