题目内容

[化学一一选修2：化学与技术](15分)
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          和               
（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下图所示：

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
                       ；第二步反应的离子方程式为                 。
（3）工业煤干馏得到的产品有焦炭、             、              等。
（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：烟气经锅炉预热器出来，进入电除尘器除掉大部分粉煤灰烟尘，再经过一个专门的热交换器，然后进入吸收塔，烟气中的SO2与含有石灰石的浆液进行气液接触，通入空气后生成石膏，经脱硫的烟气，应用循环气体加热器进行再加热，进入烟囱，排入大气。
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_______________。②图像中AB段对应化合物的化学式为_________________。

[第（5）小问每空2分，其余每空1分]
（1）直接液化技术， 间接液化技术
（2）2FeS2+7O2+2H2O=4H++2Fe2++4SO42-    4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O；
（3）焦炉煤气、粗氨水、煤焦油
（4）①SO2+CaCO3=CaSO3+CO2，2CaSO3+O2+4H2O=2（CaSO4?2H2O）；
②石灰石浆液的价格低
③用水洗涤；
（5）①CaSO4?2H2O；②2CaSO4?H2O

解析试题分析：（1）煤的液化技术又分为直接液化技术， 间接液化技术
（2）FeS2在微生物作用下，与氧气、水反应先生成Fe2+、4SO42-，所以离子方程式为2FeS2+7O2+2H2O=4H++2Fe2++4SO42-；后继续被氧气氧化，生成Fe3+，离子方程式为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、煤焦油等；
（4）①湿法石灰石—石膏法脱硫工艺中，碳酸钙与二氧化硫反应生成亚硫酸钙，亚硫酸钙再被氧气氧化生成石膏，化学方程式有SO2+CaCO3=CaSO3+CO2，2CaSO3+O2+4H2O=2（CaSO4?2H2O）；
②石灰石浆液可由自然界直接加工得到，价格低；熟石灰需要用石灰石制取；
③因为是可溶性氯化物，石膏不溶于水，所以可溶性氯化物选择用水洗的方法，比较经济实惠；
（5）①固体质量最初是3.44g，变为2.72g时，质量减少0.72g，之后固体质量不再变化，说明原固体中CaSO4的物质的量是2.72g/136g/mol=0.02mol，水的物质的量是0.72g/18g/mol=0.04mol，所以二者的物质的量之比是1:2，则石膏的化学式为CaSO4?2H2O；
②A点对应固体质量是2.90g，B点对应固体是2.72g，与①的计算方法相同，说明A固体中CaSO4的物质的量是2.72g/136g/mol=0.02mol，水的物质的量是（2.90-2.72）g/18g/mol=0.01mol，所以二者的物质的量之比是2:1，则石膏的化学式为2CaSO4?H2O。
考点：考查工业煤的液化 、干馏、脱硫工艺，物质化学式的计算，离子方程式的书写

练习册系列答案
相关题目

化学工业是国民经济的支柱产业．下列生产过程中不涉及化学变化的是

A．氮肥厂用氢气和氮气合成氨 B．钢铁厂用热还原法冶炼铁
C．硫酸厂用接触法生产硫酸 D．炼油厂用分馏法生产汽油

与实际化工生产流程相符的叙述是

A．制备硝酸的工业中，理论上氨中的氮元素100%转化为了硝酸 
B．制备硫酸的工业尾气用氢氧化钠溶液吸收 
C．让Cl2在H2中燃烧制氯化氢，将氯化氢气体通入水中获得盐酸 
D．工业上用电解熔融氯化铝和冰晶石的混合物的方法得到铝 

海水占地球总储水量的97.2%，若把海水淡化和化工生产结合起来，既可解决淡水资源缺乏的问题，又可充分利用海洋资源。
(1)海水中存在大量的氯化钠，氯化钠中的金属元素位于元素周期表的________族。
(2)目前，国际上使用的“海水淡化”主要技术之一是蒸馏法。蒸馏法是将海水变成蒸气，蒸气经冷却而得高纯度的淡水。由此可判断蒸馏法是________(填“物理变化”或“化学变化”)。
(3)工业上利用电解饱和食盐水可制得重要化工产品。反应式为：
NaCl＋H2ONaOH＋H2↑＋Cl2↑(未配平)，该反应中NaCl的电子式是______；利用电解所得气体制36.5%的浓盐酸1000 t，最少需消耗食盐______t。(可能用到的相对原子质量：Na：23，Cl：35.5，H：1，O：16)
(4)近年来，有人提出了一种利用氯碱工业产品及氯化钠循环治理含二氧化硫废气并回收二氧化硫的方法。该方法流程如下图：

请写出②④的化学反应方程式：________、________。

合成氨工业中，原料气(N2、H2、混有少量CO、NH3)在进入合成塔之前，常用醋酸二氨合铜(Ⅰ)溶液来吸收CO，其反应为CH3COO[Cu(NH3)2]＋CO＋NH3
CH3COO[Cu(NH3)3]·CO(正反应为放热反应)。
(1)必须除去CO的原因是___________________________。
(2)醋酸二氨合铜(Ⅰ)溶液吸收原料气中CO的适宜条件是______________________。
(3)吸收CO后的醋酸铜(Ⅰ)氨溶液经适当处理又可再生，恢复其吸收CO的能力而循环使用，其再生的条件是______________________________。

小明家责任田里的庄稼生长不茂盛，叶色淡绿、茎叶细小，同时还出现了不同程度的倒伏现象。请问：
(1)小明家的庄稼缺两种营养元素，它们是________(填“N”“P”“K”或“微量元素”)。
(2)某生产资料公司的化肥价格如下表：

化肥
尿素CO(NH2)2
碳铵NH4HCO3
磷矿粉Ca3(PO4)2
价格(元/吨)
1 200
350
150
化肥
过磷酸钙Ca(H2PO4)2
氯化钾
硫酸钾
价格(元/吨)
250
650
800
 
在考虑既经济实用又解决问题的条件下，你认为小明应购买的化肥是_____________(填化学式)。

工业上制硫酸的设备分为三大部分，一是沸腾炉、二是接触室、三是吸收塔。在沸腾炉内煅烧黄铁矿生成二氧化硫；在接触室内有催化剂存在下二氧化硫进一步与氧气结合，生成三氧化硫；三氧化硫流经吸收塔时，采用98．3％的浓硫酸吸收，使三氧化硫最终与水化合形成硫酸。
下面的装置是仿照工业上制备硫酸的工艺流程设计出来的，用于探究工业上为何采
用98．3％的浓硫酸吸收三氧化硫。

请回答下列问题：
（1）写出沸腾炉内煅烧黄铁矿的反应方程式：____________________________________；
（2）上图中的乙、丙分别相当于工业上制取硫酸装置中的：_______________、_______________；
（3）丙中的现象为_________________________、丁中的现象为_______________________。
（4）下图是压强对SO2平衡转化率的影响

对SO2转化为SO3的反应，增大压强可使转化率________________，只所以通常采用常压操作是因为：____________________。

电解法促进橄榄石（主要成分是Mg2SiO4）固定CO2的部分工艺流程如下：
已知：Mg2SiO4(s) +4HCl(aq)2MgCl2(aq) +SiO2 (s) + 2H2O(l) △H =－49.04 kJ·mol-1

（1）某橄榄石的组成是Mg9FeSi5O20，用氧化物的形式可表示为                。
（2）固碳时主要反应的方程式为NaOH(aq)+CO2 (g)=NaHCO3 (aq)，该反应能自发进行的原因是       。
（3）请在上图虚框内补充一步工业生产流程                。
（4）下列物质中也可用作“固碳”的是         。（填字母）
a．CaCl2  b．H2NCH2COONa  c．(NH4)2CO3
（5）由图可知，90℃后曲线A溶解效率下降，分析其原因   。

（6）经分析，所得碱式碳酸镁产品中含有少量NaCl和Fe2O3。为提纯，可采取的措施依次为：对溶解后所得溶液进行除铁处理、对产品进行洗涤处理。判断产品洗净的操作是  。

一包硫酸铵样品中，不慎混入了下列化肥：①氯化铵；②碳酸氢铵；③硝酸钾；④尿素[CO(NH2)2]中的一种。经测定，这种硫酸铵样品中含N的质量分数为23%，则混入的杂质可能是       (　　)。

A．①或②B．①或④
C．①或②或③D．②或③或④

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网