Question

12．直接排放煤燃燒產(chǎn)生的煙氣會(huì)引起嚴(yán)重的環(huán)境問題，將煙氣通過裝有石灰石漿液的脫硫裝置可以除去其中的二氧化硫，最終生成硫酸鈣．硫酸鈣可參與下圖所示的幾個(gè)工廠利用廢氣，廢渣（液）聯(lián)合生產(chǎn)化肥硫酸銨的工藝．

請(qǐng)回答下列問題：
（1）煤燃燒產(chǎn)生的煙氣直接排放到空氣中，引發(fā)的主要環(huán)境問題有ABC．（填寫字母編號(hào)）
A．溫室效應(yīng)B．酸雨C．粉塵污染D．水體富營養(yǎng)化
（2）在煙氣脫硫的過程中，所用的石灰石漿液在進(jìn)入脫硫裝置前，需通一段時(shí)間二氧化碳，以增加其脫硫效率；脫硫時(shí)控制漿液的pH值，此時(shí)漿液含有的亞硫酸氫鈣可以被氧氣快速氧化生成硫酸鈣．
①二氧化碳與石灰石漿液反應(yīng)得到的產(chǎn)物為Ca（ HCO₃）₂．
②亞硫酸氫鈣被足量氧氣氧化生成硫酸鈣的化學(xué)方程式為：Ca（ HSO₃）₂+O₂=CaSO₄+H₂SO₄．
（3）工藝操作①、②分別為將空氣液化后蒸餾分離出氧氣，獲得氮?dú)狻⑦^濾．
（4）工業(yè)合成氨的原料氫氣來源是水和碳?xì)浠�合物，�?qǐng)寫出以天然氣為原料制取氫氣的化學(xué)方程式：CH₄+H₂O$\frac{\underline{催化劑}}{△}$CO+3H₂．
（5）寫出生成“產(chǎn)品”的離子方程式：CO₂+2NH₃+CaSO₄+H₂O=CaCO₃↓+（NH₄）₂SO₄．
（6）副產(chǎn)品的化學(xué)式為CaO．該聯(lián)合生產(chǎn)工藝中可以循環(huán)使用的物質(zhì)是CO₂．

Answer 1

分析 （1）煤燃燒產(chǎn)生的煙氣中含有二氧化硫、二氧化碳以及粉塵等，都可導(dǎo)致環(huán)境污染；
（2）CO₂與CaCO₃反應(yīng)生成易溶的Ca（HCO₃）₂，亞硫酸氫鈣具有還原性，可被氧化為硫酸鈣；
（3）工藝操作①是從空氣中分離出氮?dú)�，②操作是分離固液混合物；
（4）甲烷與水蒸氣在高溫、催化劑下反應(yīng)生成氫氣和CO；
（5）硫酸鈣可與燃煤產(chǎn)生的CO₂在一定條件下與NH₃生成硫酸銨和碳酸鈣；
（6）生成的碳酸鈣在煅燒爐中分解為CaO和二氧化碳，二氧化碳再通入沉淀池循環(huán)利用．

解答 解：（1）煤燃燒的產(chǎn)物中有CO₂、煙塵以及SO₂，分別導(dǎo)致溫室效應(yīng)、粉塵污染和酸雨，沒有營養(yǎng)元素排入水中，不會(huì)引起水體富營養(yǎng)化；
故答案為：ABC；
（2）①CO₂與CaCO₃反應(yīng)生成易溶的Ca（HCO₃）₂；
故答案為：Ca（ HCO₃）₂；
②亞硫酸氫鈣具有還原性，可被氧化為硫酸鈣，方程式為：Ca（ HSO₃）₂+O₂=CaSO₄+H₂SO₄；
故答案為：Ca（ HSO₃）₂+O₂=CaSO₄+H₂SO₄；
（3）工藝操作①是從空氣中分離出氮?dú)�，將空氣液化后蒸餾分離出氧氣，獲得氮?dú)�；硫酸鈣可與燃煤產(chǎn)生的CO₂在一定條件下與NH₃生成硫酸銨和碳酸鈣，碳酸鈣不溶于水，分離不溶性固體和溶液的方法是過濾；
故答案為：將空氣液化后蒸餾分離出氧氣，獲得氮?dú)猓贿^濾；
（4）甲烷與水蒸氣在加熱、催化劑下反應(yīng)生成氫氣和CO，化學(xué)方程式為CH₄+H₂O$\frac{\underline{催化劑}}{△}$CO+3H₂，
故答案為：CH₄+H₂O$\frac{\underline{催化劑}}{△}$CO+3H₂；
（5）硫酸鈣可與燃煤產(chǎn)生的CO₂在一定條件下與NH₃生成硫酸銨和碳酸鈣，化學(xué)方程式為CO₂+2NH₃+CaSO₄+H₂O=CaCO₃↓+（NH₄）₂SO₄，
故答案為：CO₂+2NH₃+CaSO₄+H₂O=CaCO₃↓+（NH₄）₂SO₄；
（6）硫酸鈣可與燃煤產(chǎn)生的CO₂在一定條件下與NH₃生成硫酸銨和碳酸鈣，生成的碳酸鈣在煅燒爐中分解為CaO和二氧化碳，所以碳酸鈣煅燒的副產(chǎn)物是CaO，另一種分解產(chǎn)物是二氧化碳，二氧化碳再通入沉淀池循環(huán)利用；
故答案為：CaO；CO₂．

點(diǎn)評(píng) 本題考查三廢處理及環(huán)境保護(hù)、元素化合物的性質(zhì)、物質(zhì)的分離提純，把握物質(zhì)的性質(zhì)、環(huán)境保護(hù)及化學(xué)反應(yīng)的應(yīng)用等為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查，題目難度中等．