Question

【題目】（15分）煤是重要的能源，也是生產化工產品的重要原料。試用所學知識，解答下列問題：

（1）煤的轉化技術包括煤的氣化技術和液化技術。煤的液化技術又分為 和

（2）在煤燃燒前需對煤進行脫硫處理。煤的某種脫硫技術的原理如下圖所示：

這種脫硫技術稱為微生物脫硫技術。該技術的第一步反應的離子方程式為 ；第二步反應的離子方程式為 。

（3）工業煤干餾得到的產品有焦炭、 、 等。

（4）濕式石灰石—石膏法脫硫工藝是煙氣脫硫技術中最成熟的一種方法。其工藝流程是：煙氣經鍋爐預熱器出來，進入電除塵器除掉大部分粉煤灰煙塵，再經過一個專門的熱交換器，然后進入吸收塔，煙氣中的SO2與含有石灰石的漿液進行氣液接觸，通入空氣后生成石膏，經脫硫的煙氣，應用循環氣體加熱器進行再加熱，進入煙囪，排入大氣。

①寫出濕法石灰石—石膏法脫硫所涉及的化學反應方程式：______________________。

②用石灰石漿液作SO2吸收劑而不用熟石灰吸收SO2的原因是：_________________________

③上述過程中得到的石膏，如果含氯化合物(主要來源于燃料煤)超過雜質極限值，則石膏產品性能變壞。工業上消除可溶性氯化物的方法是____________________________________ 。

（5）某化學興趣小組為了測定煙氣脫硫所得石膏的組成(CaSO4·xH2O)即測定x值，做如下實驗：將石膏加熱使之脫水，加熱過程中固體的質量與時間的變化關系如圖所示。數據表明當固體的質量為2．72g后不再改變。①石膏的化學式為_______________。②圖像中AB段對應化合物的化學式為_________________。

Answer 1

【答案】（1）直接液化技術 間接液化技術

（2）2FeS2+7O2+2H2O=4H++2Fe2++4SO42-4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O

（3）焦爐煤氣、粗氨水（煤焦油）

（4）①CaCO3+SO2=CaSO3+CO2 2CaSO3+O2=2CaSO4

②用石灰石漿液的成本較低 ③用水洗滌

（5）①CaSO4．2H2O ②2CaSO4．H2O

【解析】試題分析：（1）煤的液化技術又可以分為直接液化法和間接液化法；

（2）根據轉化圖可判斷，反應物是FeS2、O2、H2O，生成物是硫酸和硫酸亞鐵，則該技術的第一步反應的離子方程式為2FeS2＋7O2＋2H2O＝4H＋＋2Fe2＋＋4SO42－；亞鐵離子易被氧化為鐵離子，第二步反應的離子方程式為4Fe2＋＋O2＋4H＋＝4Fe3＋＋2H2O。

（3）工業煤干餾得到的產品有焦炭、焦爐煤氣、粗氨水（煤焦油）等。

（4）濕式石灰石—石膏法脫硫工藝是煙氣脫硫技術中最成熟的一種方法。其工藝流程是：煙氣經鍋爐預熱器出來，進入電除塵器除掉大部分粉煤灰煙塵，再經過一個專門的熱交換器，然后進入吸收塔，煙氣中的SO2與含有石灰石的漿液進行氣液接觸，通入空氣后生成石膏，經脫硫的煙氣，應用循環氣體加熱器進行再加熱，進入煙囪，排入大氣。

①在高溫下石灰石吸收SO2生成亞硫酸鈣和CO2，生成的亞硫酸鈣在空氣中被氧化為硫酸鈣，則濕法石灰石—石膏法脫硫所涉及的化學反應方程式分別為CaCO3＋SO2＝CaSO3＋CO2、2CaSO3＋O2=2CaSO4；

②由于用石灰漿液的成本較低，因此用石灰石漿液作SO2吸收劑而不用熟石灰吸收SO2；

③石膏在水中的溶解度小，而氯化物一般易溶于水，則工業上消除可溶性氯化物的方法是用水洗滌；

（5）①石膏的化學式為CaSO4·2H2O；

②3.44g石膏的物質的量是，含有結晶水是0.04mol。在A點失去結晶水的物質的量是，即0.02mol硫酸鈣含有0.01mol結晶水，因此圖像中AB段對應化合物的化學式為2CaSO4·H2O。