Question

6．煤炭被人们誉为黑色的“金子”，它是人类使用的主要能源之一．为了提高煤的利用率，减少有害气体的排放，人们采取了各式各样的方法．
（l）煤的气化和液化可以提高煤的利用率．煤的气化技术的主要产物是CO、H₂．煤的液化又分为直接液化和间接液化．将煤隔绝空气加强热得到焦炉气、煤焦油及焦炭等产品的技术称为煤的干馏．
（2）煤在燃烧前后及燃烧过程中均可采取措施减少有害气体的排放
①在燃烧前，可以采用微生物脱硫技术．原理如图所示：

图示过程中Fe²⁺的作用为中间产物，催化剂作用，加快S元素的氧化．写出Fe²⁺$→_{O_{2}/H+}^{微生物}$Fe³⁺的离子方程式：4Fe²⁺+O₂+4H⁺$\frac{\underline{\;微生物\;}}{O_{2}/H+}$4Fe³⁺+2H₂O．
②煤在燃烧时，进行脱硫处理，常采用流化床燃烧技术，再把煤和脱硫剂加入锅炉燃烧室，使煤与空气在流化过程中充分混合、燃烧，起到固硫作用．常用脱硫剂的主要化学成分为CaO（填化学式）．
③煤在燃烧后，烟气净化常采用除尘技术和脱硫、脱硝技术．湿法脱硫、脱硝技术中将烟气通入吸收塔设备，用石灰水淋洗．

Answer 1

分析 （1）煤的汽化是煤和水蒸气反应生成CO和氢气；将煤隔绝空气加强热使煤分解的操作是煤的干馏；
（2）①根据微生物脱硫技术的原理来分析；Fe²⁺做还原剂，被氧气氧化为Fe³⁺，氧气在酸性条件下被还原为H₂O，据此写出离子方程式；
②在煤燃烧的同时进行的脱硫技术称为“流化床”燃烧技术；根据SO₂是酸性氧化物来分析；
③吸收烟气的装置为吸收塔．

解答 解：（1）煤的汽化是煤和水蒸气在高温条件下反应生成CO和氢气的过程，故主要产物为CO、H₂，煤的液化分为直接液化和间接液化，将煤隔绝空气加强热使煤分解得到焦炉气、煤焦油及焦炭等产品的操作是煤的干馏，故答案为：CO、H₂；直接液化和间接液化；煤的干馏；
（2）①根据微生物脱硫技术的原理可知：Fe²⁺先被氧化为Fe³⁺，后Fe³⁺又被还原为Fe²⁺，即Fe²⁺先被消耗后又生成，故在反应中做催化剂；Fe²⁺做还原剂，被氧气氧化为Fe³⁺，氧气在酸性条件下被还原为H₂O，据此写出离子方程式：4Fe²⁺+O₂+4H⁺$\frac{\underline{\;微生物\;}}{O_{2}/H+}$4Fe³⁺+2H₂O，故答案为：中间产物，催化剂作用，加快S元素的氧化；4Fe²⁺+O₂+4H⁺$\frac{\underline{\;微生物\;}}{O_{2}/H+}$4Fe³⁺+2H₂O；
②在煤燃烧的同时进行的脱硫技术称为“流化床”燃烧技术；由于SO₂是酸性氧化物，故可以加碱性氧化物CaO（或者CaCO₃）来加以吸收，故答案为：流化床；CaO（或者CaCO₃）；
③吸收烟气的装置为吸收塔，故答案为：吸收塔．

点评 本题考查二氧化硫的污染及治理，题目难度中等，本题注意从题目中获取信息，结合物质的性质解答．