题目内容

16．某厂使用的燃料为含S约4%～7%（质量分数）的褐煤，为除去烟气中的SO2，化害为利，采用以下工艺流程：

（1）吸收过程中可能产生的物质为（NH4）2SO3、NH4HSO3；
（2）调节pH使用的试剂为液氨，写出反应的离子方程式NH3+HSO3-=NH4++SO32-；
（3）试剂A可能是c（填编号）：
     a．硝酸    b．浓硫酸      c．空气
     若以氧气为氧化剂，写出反应的化学方程式2（NH4）2SO3+O2=2（NH4）2SO4；
（4）烟气的温度很高，经过热交换后溶液中即有部分晶体析出，主要原因是溶液受热蒸发，饱和后溶质结晶，从化工生产三原则的
     角度分析这一工序在该工业生产中的目的节能；
（5）指出该工艺流程产品的一项用途化肥；
（6）用上述工艺可以去除烟气中98%的SO2，该厂消耗上述褐煤10吨最多可制得产品2.83吨．

分析 除尘烟气主要成分为二氧化硫，二氧化硫中+4价硫具有还原性，能被氧化剂氧化成三氧化硫，试剂A最佳选择为氧气，因氧气是空气的组成，原料充足，且使用成本低，符合工业生产的需要，进行热交换，便于氨水吸收，氨水和二氧化硫反应生成亚硫酸氢铵，使用液氨调节pH，NH3+HSO3-=NH4++SO32-，经过A氧化，生成硫酸铵，经过热交换，蒸发得到硫酸铵晶体．
（1）二氧化硫和氨气和水反应生成亚硫酸铵、亚硫酸氢铵；
（2）调节pH使用的试剂为液氨，氨气呈碱性，氨气和亚硫酸氢根离子反应生成正盐；
（3）工业生产原料需丰富，且使用成本低廉；以氧气为氧化剂，能将+4价的硫氧化成+6价；
（4）烟气的温度很高，经过热交换后，溶剂蒸发，溶液变过饱和溶液析出溶质；通过热交换，充分利用热能，达到节能的效果；
（5）含氮的盐可作氮肥；
（6）褐煤中的硫含S最高为7%（质量分数），产生的二氧化硫98%被吸收，根据硫元素守恒n（SO2）=n[（NH4）2SO4）]解答．

解答 解：除尘烟气主要成分为二氧化硫，二氧化硫中+4价硫具有还原性，能被氧化剂氧化成三氧化硫，试剂A最佳选择为氧气，因氧气是空气的组成，原料充足，且使用成本低，符合工业生产的需要，进行热交换，便于氨水吸收，氨水和二氧化硫反应生成亚硫酸氢铵，使用液氨调节pH，NH3+HSO3-=NH4++SO32-，经过A氧化，生成硫酸铵，经过热交换，蒸发得到硫酸铵晶体．
（1）二氧化硫为酸性氧化物，氨气为碱性气体，吸收过程中可能发生：2NH3+SO2+H2O=（NH4）2SO3、NH3+SO2+H2O=NH4HSO3，所以吸收过程中可能产生的物质为：（NH4）2SO3、NH4HSO3，
故答案为：（NH4）2SO3、NH4HSO3；
（2）氨气呈碱性，氨气和亚硫酸氢根离子反应：NH3+HSO3-=NH4++SO32-，故答案为：NH3+HSO3-=NH4++SO32-；
（3）经过A氧化，生成硫酸铵，需选择氧化剂，因氧气是空气的组成，原料充足，且使用成本低，符合工业生产的需要，以氧气为氧化剂，亚硫酸铵和氧气反应2（NH4）2SO3+O2=2（NH4）2SO4，生成硫酸铵，
故答案为：C；2（NH4）2SO3+O2=2（NH4）2SO4；
（4）烟气的温度很高，经过热交换后溶剂蒸发，溶液变过饱和溶液，饱和后溶质结晶，通过热交换，充分利用热能，
故答案为：溶液受热蒸发，饱和后溶质结晶；节能；
（5）硫酸铵为含氮元素的盐，可作植物生成的化肥，故答案为：化肥；
（6）褐煤中的硫含S最高为7%（质量分数），褐煤10吨可以去除烟气中98%的SO2，则被除去的二氧化硫的物质的量为n（S）=n（SO2）=$\frac{10×1{0}^{6}×7%×98%g}{32g/mol}$，根据硫元素守恒n（SO2）=n[（NH4）2SO4）]=$\frac{10×1{0}^{6}×7%×98%g}{32g/mol}$，最多可制得产品=$\frac{10×1{0}^{6}×7%×98%g}{32g/mol}$×132g/mol×10-6t/g=2.83吨，故答案为：2.83．

点评 本题考查烟气中的SO2的处理，掌握二氧化硫、氨气的性质是解答本题的关键，较好的考查学生分析问题、解决问题的能力，注意根据守恒思想解答（6），题目难度中等．

练习册系列答案
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6．查处酒后驾驶所采用的“便携式乙醇测量仪”，以燃料电池为工作原理，如图，两电极材料均为Pt．理论上乙醇可以被完全氧化为CO2，但实际乙醇被氧化为M，其中一个电极的反应式为：CH3CH2OH-2e-→M+2H+．下列说法中正确的是（　　）
A．电池内部H+向X极移动
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7．铁是目前人类使用量最大的金属，它能形成多种化合物．
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（4）已知25℃时Ksp[Fe（OH）3]=4.0×10-38，此温度下若在实验室中配制5mol/L 100mL  FeCl3溶液，为使配制过程中不出现浑浊现象，则至少需要加人2.5mL 2mol/L的盐酸（忽略加入盐酸体积）．
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A．充电时碳电极上发生还原反应
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11．现有七种元素，其中A、B、C、D、E为短周期主族元素，F、G为第四周期元素，它们的原子序数依次增大．A元素的核外电子数和电子层数相等，B元素原子的核外p电子数比s电子数少1，C原子的第一至第四电离能：I1=738kJ•mol-1、I2=1451kJ•mol-1、I3=7733kJ•mol-1、I4=10540kJ•mol-1，D原子价电子层的p轨道半满，E元素的主族序数与周期数的差为4，F是前四周期中电负性最小的元素，G在周期表的第七列．
（1）BA3的电子式为，晶体类型为分子晶体．
（2）B元素基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有3个取向，原子轨道呈纺锤形．
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（6）检验F元素的方法是焰色反应．
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A．往淡水中加入NaCl等配成人造海水，可用于海产品的长途运输
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C．酒精能使蛋白质变性，无水酒精在医学上常被用于消毒
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8．除去下列物质中的杂质选用的试剂和方法最合理的是（　　）
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A甲烷乙烯酸性高锰酸钾溶液洗气
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A．AB．BC．CD．D
5．在T℃时，铬酸银（Ag2CrO4）在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示．下列说法中不正确的是（　　） 
A．T℃时，在Y点和Z点，Ag2CrO4的Ksp相等
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C．T℃时，Ag2CrO4的Ksp为1×10-8
D．图中a=$\sqrt{2}$×10-4
10．节能减排是中国转型发展的必经之路，工业生产中联合生产是实现节能减排的重要措施．下图是几种工业生产的联合生产工艺：

请回答下列问题：
（1）装置甲为电解池（惰性电极），根据图示转化关系可知：A为Cl2（填化学式），阴极反应式为2H++2e-=H2↑．
（2）装置丙的反应物为Ti，而装置戊的生成物为Ti，这两个装置在该联合生产中并不矛盾，原因是进入装置丙的Ti含有的杂质较多，从装置戊中出来的Ti较为纯净
装置戊进行反应时需要的环境为C（填字母序号）．
A．HCl气体氛围中  B．空气氛围中    C．氩气氛围中  D．水中
（3）装置乙中发生的是工业合成甲醇的反应：CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）△H＜0．
①该反应在不同温度下的化学平衡常数（K）如下表：
温度/℃250350
K2.041x
符合表中的平衡常数x的数值是B（填字母序号）．
A．0  B．0.012  C．32.081  D．100
②若装置乙为容积固定的密闭容器，不同时间段各物质的浓度如下表：
c（CO）/mol•L-1c（H2）/mol•L-1c（CH3OH）/mol•L-1
0min0.8mol•L-11.6mol•L-10
2min0.6mol•L-1y0.2mol•L-1
4min0.3mol•L-10.6mol•L-10.5mol•L-1
6min0.3mol•L-10.6mol•L-10.5mol•L-1
反应从2min到4min之间，H2的平均反应速率为0.3mol•L-1•min-1．反应达到平衡时CO的转化率为62.5%．反应在第2min时改变了反应条件，改变的条件可能是A（填字母序号）．
A使用催化剂  B降低温度C增加H2的浓度
（4）装置己可以看作燃料电池，该燃料电池的负极反应式为CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O．

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