题目内容

【题目】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为FeS2Fe2++SO42—Fe3+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、________。

(4)工业上主要采用氨氧化法生产硝酸,如图是氨氧化率与氨-空气混合气中氧氨比的关系。其中直线表示反应的理论值;曲线表示生产实际情况。当氨氧化率达到100%,理论上r[n(O2)/n(NH3)]=________,实际生产要将r值维持在1.7~2.2之间,原因是__________________________________________。

【答案】直接液化技术 间接液化技术 2FeS2+7O2+2H2O4H++2Fe2++4SO42— 4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O 焦炉煤气、粗氨水、煤焦油 1.25 O2太少不利于NH3的转化,r值为2.2时NH3氧化率已近100%

【解析】

(1)煤的液化有直接液化和间接液化。

(2)在第一步为FeS2在微生物作用下被氧气氧化,生成Fe2+和SO42—,第二步为Fe2+被氧气氧化为Fe3+。

(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)根据反应方程式计算r[n(O2)/n(NH3)]的理论值,根据实际生产解释工业上r值维持在1.7~2.2之间的原因。

(1)煤的液化有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)在第一步为FeS2在微生物作用下被氧气氧化,生成Fe2+和SO42—,第二步为Fe2+被氧气氧化为Fe3+。故答案为2FeS2+7O2+2H2O4H++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。

(4)根据反应方程式可知,氨氧化法制备硝酸时的反应是4NH3+5O2=4NO+6H2O,故当氨氧化率达到100%,理论上n(O2)/n(NH3)=5/4=1.25,实际生产中要将氧氨比值维持在1.7~2.2之间,原因是O2太少不利于NH3的转化,而且读图可知,比值为2.2时NH3氧化率已近100%。

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