题目内容
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
（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
（3）工业煤干馏得到的产品有焦炭、
（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：
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
考点：煤的干馏和综合利用,二氧化硫的污染及治理
专题：
分析：（1）煤的液化分为直接液化和间接液化；
（2）根据化合价升降总数相等以及原子守恒来写离子方程式；
（3）工业煤干馏得到的产品有焦炭、焦炉煤气、粗氨水、煤焦油；
（4）①二氧化硫与碳酸钙反应生成亚硫酸钙与二氧化碳，亚硫酸钙在水存在的条件下被氧气氧化生成CaSO4?2H2O； ②石灰石浆液的价格低；
③硫酸钙微溶于水；
（5）根据题意可知加热前和加热后质量的减少量就是生成水的质量，由实验数据知3.44g CaSO4?xH2O完全分解得到无水CaSO42.72g，可知生成水的质量为：3.44g-2.72g=0.72g，由水的质量和硫酸钙的质量可推算出生石膏的化学式，再根据A-B段时石膏的质量为2.90g，其中CaSO42.72g，H2O0.18g，所以图象中产生AB段的原因是石膏的质量为2.90g，其中CaSO42.72g，H2O 为0.18g．此时其化学式可表示为2CaSO4?H2O．该物质化学性质稳定，受热不易分解．
（2）根据化合价升降总数相等以及原子守恒来写离子方程式；
（3）工业煤干馏得到的产品有焦炭、焦炉煤气、粗氨水、煤焦油；
（4）①二氧化硫与碳酸钙反应生成亚硫酸钙与二氧化碳，亚硫酸钙在水存在的条件下被氧气氧化生成CaSO4?2H2O； ②石灰石浆液的价格低；
③硫酸钙微溶于水；
（5）根据题意可知加热前和加热后质量的减少量就是生成水的质量，由实验数据知3.44g CaSO4?xH2O完全分解得到无水CaSO42.72g，可知生成水的质量为：3.44g-2.72g=0.72g，由水的质量和硫酸钙的质量可推算出生石膏的化学式，再根据A-B段时石膏的质量为2.90g，其中CaSO42.72g，H2O0.18g，所以图象中产生AB段的原因是石膏的质量为2.90g，其中CaSO42.72g，H2O 为0.18g．此时其化学式可表示为2CaSO4?H2O．该物质化学性质稳定，受热不易分解．
解答：
解：（1）煤的液化分为直接液化和间接液化，故答案为：直接液化技术；间接液化技术；
（2）第一步反应中反应物有FeS2、O2和H2O，生成物有Fe2+和SO42-，根据化合价升降总数相等以及原子守恒，反应的离子方程式为：2FeS2+7O2+2H2O=4H++2Fe2++4SO42-；Fe2+具有还原性，可被氧气氧化为Fe3+，根据化合价升降总数相等以及原子守恒，反应的离子方程式为：4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O，
故答案为：2FeS2+7O2+2H2O=4H++2Fe2++4SO42-；4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O；
（3）工业煤干馏得到的产品有焦炭、焦炉煤气、粗氨水、煤焦油；故答案为：焦炉煤气、粗氨水、煤焦油；
（4）①二氧化硫与碳酸钙反应生成亚硫酸钙与二氧化碳，反应方程式为：SO2+CaCO3=CaSO3+CO2，亚硫酸钙在水存在的条件下被氧气氧化生成CaSO4?2H2O，反应方程式为：2CaSO3+O2+4H2O=2（CaSO4?2H2O），故答案为：SO2+CaCO3=CaSO3+CO2，2CaSO3+O2+4H2O=2（CaSO4?2H2O）；
②石灰石浆液的价格低，故答案为：用石灰石浆液的成本较低；
③硫酸钙微溶于水，氯化物易溶于水，故答案为：用水洗涤；
（5）①石膏加热分解减少的质量就是水的质量，已知3.44g CaSO4?xH2O完全分解得到无水CaSO42.72g，则：
CaSO4?xH2O═CaSO4+xH2O
136 18x
2.72 0.72
即
=
解得x=2 所以石膏的化学式为CaSO4?2H2O；故答案为：CaSO4?2H2O；
②由实验数据知在A-B段时石膏的质量为2.90g，其中CaSO42.72g，H2O为2.90g-2.72g=0.18g．CaSO4的物质的量为
=0.02mol，H2O的物质的量为
=0.01mol，此时其化学式可表示为2CaSO4?H2O，故答案为：2CaSO4?H2O
（2）第一步反应中反应物有FeS2、O2和H2O，生成物有Fe2+和SO42-，根据化合价升降总数相等以及原子守恒，反应的离子方程式为：2FeS2+7O2+2H2O=4H++2Fe2++4SO42-；Fe2+具有还原性，可被氧气氧化为Fe3+，根据化合价升降总数相等以及原子守恒，反应的离子方程式为：4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O，
故答案为：2FeS2+7O2+2H2O=4H++2Fe2++4SO42-；4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O；
（3）工业煤干馏得到的产品有焦炭、焦炉煤气、粗氨水、煤焦油；故答案为：焦炉煤气、粗氨水、煤焦油；
（4）①二氧化硫与碳酸钙反应生成亚硫酸钙与二氧化碳，反应方程式为：SO2+CaCO3=CaSO3+CO2，亚硫酸钙在水存在的条件下被氧气氧化生成CaSO4?2H2O，反应方程式为：2CaSO3+O2+4H2O=2（CaSO4?2H2O），故答案为：SO2+CaCO3=CaSO3+CO2，2CaSO3+O2+4H2O=2（CaSO4?2H2O）；
②石灰石浆液的价格低，故答案为：用石灰石浆液的成本较低；
③硫酸钙微溶于水，氯化物易溶于水，故答案为：用水洗涤；
（5）①石膏加热分解减少的质量就是水的质量，已知3.44g CaSO4?xH2O完全分解得到无水CaSO42.72g，则：
CaSO4?xH2O═CaSO4+xH2O
136 18x
2.72 0.72
即
| 136 |
| 2.72 |
| 18X |
| 0.72 |
②由实验数据知在A-B段时石膏的质量为2.90g，其中CaSO42.72g，H2O为2.90g-2.72g=0.18g．CaSO4的物质的量为
| 2.72g |
| 136g/mol |
| 0.18g |
| 18g/mol |
点评：本题考查煤的综合利用，涉及到氧化还原方程式的书写和结晶水合物的判断，题目难度中等，解题的关键是反应前后质量的减少量就是生成水的质量．
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