问题 问答题

【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                         

(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_________________。

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)

题目分析:(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。

阅读理解与欣赏

阅读下面的文字,完成问题。

希望人能听懂大自然的语言

乔新生

  2004年岁末,印度洋发生空前的海啸,国际社会在积极展开救援行动的同时,也在反思:人类能否依靠自身力量躲过这场灾难?在种种不切实际的议论中,人类至上主义论调甚嚣尘上。有学者认为,只要依靠各国共同协作,建立完善的预警机制,就一定能避免类似的悲剧发生。这种事后诸葛亮式的言论在许多大灾难后都出现过。其实,人类只是暂居在这个星球上,无法主宰自己的命运,只能在有限时间和空间里,改善生存质量,或在较短时问内,延续人类的存在。这是一种非常令人悲观的结局。当印度洋的海浪拍打着生命堤岸的时候,正是那些被人称作低等动物的小爬虫们率先迷离自己的家园。

  人类自称万物之灵,可是在灾难面前却一无所知。

  从人本主义到动物主义再到生态主义,人类认识不断飞跃着。但是,即使爱护动物和大自然,人类也是以改善自身生存质量为目的来对待自然万物的。这种自命不凡的本性,决定了人类言行不一,也决定了人类许许多多荒谬举动。在热带阳光下,人们赤诚相见,感受大自然的恩赐,可是转过身来,表冠楚楚,又自相残杀。人类仿佛要印证,世界上从没有真正的动物主义和生态观念,有的只是人类需求与供给。在现时短暂的需求得到满足之后,人们会妨碍他人得到同样的财富,正是这种以自我为中,心的行为哲学,妨碍了人类和睦相处。

  在地球生命之树上,人类只是随风飘扬的叶片。在宇宙轮回中,地球寒暑改变着人类树叶的颜色,当地球充满阳光时,人类绚丽多彩;当地球进入漫长寒冬时,人类的飘零也就难免。这是人类的宿命,也是大自然的宿命。

  人类耗费着地球有限的资源,试图改变寒暑,可是,人类几千年文明积累抵不上大自然一次震怒。在大自然的漫长所程中,人类还处在摇篮里,知识、财富,一切都只是挂在摇篮中随风飘荡的小铃铛,它让人类欢乐、痛苦、奋斗、失望。人类正是在满足自己内心感受的过程中度过一生。

  印度洋海啸摧毁了人们的家园,也给了人类重新审视自己的机会。在自然生态中·人类其实只是很小的一环,分属于不同国家,且相互争斗,可是在大自然的愤怒之下,终于有机会搁置争议,共同思考今后的生活。这场灾难也是一个契机,相信人类能在付出沉重代价之后,有所醒悟。

  人类共同面对苦难,个人的苦难将有人分担;我们无法避免苦难,但可以减轻他人的苦难,这就是人本主义的至高境界。在人类进化过程中,还有许多未知的东西,在其他动物本能感知的地方,人类懵懂无知。所以,即使奉行人类中心主义,也要对大自然心存敬畏。这是为了人类自己,为了随时随地能够感受到大自然对我们的启示。

  在印度洋的涛声中,有的国家国土缩小了,有的国家会民失踪了。这或许是大自然在暗示我们,要更加紧密地联系在一起,用每个人的体温来温暖全人类。

  在浩瀚的大洋,在无际的星空,每个人都是一滴水、一粗沙,只有融入走海,才有生命的价值;只有浪淘水洗,才会显出自己的亮度。大自然将人类一次次地团结在一起,人们又-次次地相互挣脱遮离。印度洋海啸似乎在告诫我们,人类不仅有了新的时间起点,而且还应有新的空间。希望人类能听懂大自然的语言。(选自《杂文选刊》2005年第3期)

1.语言是人们交流思想、传递信息的工具,大自然也有它的“语言”。作者希望人类能听懂它的“语言”。文中大自然的语言指的是什么?

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2.作者对印度洋海啸灾难进行了深刻反思,从中得到的三点启示是什么?

(1)__________________________________________________

(2)__________________________________________________

(3)__________________________________________________

3.在作者看来,人类在善待自己的同时,还应怎样善待自然界的万物生灵?

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4.研读下面资料,在文中第四段找出揭示全球环境状况持续恶化原因的一句话。在过去30年里,全球年平均温度升高了0.6摄氏度;20世纪80年代,全球每年受灾害影响的人数平均为1.47亿,90年代上升到2.11亿。在今后30年内,55%以上的人口将面临水荒;全球12%的鸟类和四分之一的哺乳动物濒临灭绝,三分之一的鱼类资源枯竭。

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5.印度洋海啸使20多万人顷刻间灰飞烟灭,南京大屠杀使30多万同胞惨遭日本侵略军杀害。请你针对其中的一种灾难写一条警世语。

警世语:________________________________________________

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