【化学——选修2:化学与技术】(15分)下列问题涉及煤在化工生产中的应用:(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
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【化学——选修2:化学与技术】(15分) 下列问题涉及煤在化工生产中的应用: (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_________________。
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答案
(15分)(1)直接液化技术 (1分) 间接液化技术(1分) (2)2FeS2+7O2+2H2O=4H++2Fe2++4SO42-(2分) 4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O (2分) (3)焦炉煤气、粗氨水(煤焦油) (2分) (4)①CaCO3+SO2=CaSO3+CO2 (1分) 2CaSO3+O2=2CaSO4 (1分) ②用石灰石浆液的成本较低(1分) ③用水洗涤(1分) (5)①CaSO4.2H2O(1分) ②2CaSO4. H2O(2分) |
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。 |
举一反三
煤是“工业的粮食”,石油是“工业的血液”。有关煤和石油加工的说法正确的是A.煤的干馏产物主要是各类有机物 | B.石油的裂解、分馏和煤的干馏都属于化学变化 | C.煤焦油经过分馏可得到苯、甲苯等,说明煤中含有苯和甲苯 | D.石油的裂化,说明长链烃在高温条件下可以分解为短链烃 |
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下列有关物质的性质或应用的说法不正确的是A.石油的分馏主要是获得芳香烃 | B.蛋白质溶液具有丁达尔效应,说明该蛋白质分子直径约1nm~100nm | C.肥皂是油脂在碱性条件下水解生成的 | D.甲醛是合成树脂的常见原料之一 |
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下列对于与生产、生活有关的化学问题的分析正确的是( )A.对“地沟油”进行分馏可得到汽油 | B.向煤中加入适量CaSO4,可大大减少燃烧产物中SO2的量 | C.误食可溶性重金属盐后,应采取的有效应急措施是喝大量的豆浆或牛奶 | D.PM 2.5、二氧化碳都属于空气质量日报的内容 |
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下列说法正确的是A.石油中含有汽油,煤中含有煤焦油 | B.石油分馏装置中,冷凝水从冷凝管下口进入 | C.可用裂化汽油萃取溴水中的溴 | D.煤干馏的产品焦炭是纯净物,粗氨水和焦炉气是混合物 |
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(15分)煤的液化是将煤进行深加工的重要工业过程,请结合下图回答相关问题
(1)煤的液化是将煤转化为 的过程。 (2)煤的液化分为两种分别是 和 ,上图中展示的是 。 (3)该流程中将净化后的氢气和一氧化碳在催化剂的作用下合成 、 及化学品等,该过程中可以循环使用的是 。 (4)这种煤的液化操作条件比较温和,几乎不依赖于煤的种类,关键是 的选择。 |
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