问题 填空题

(16分)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题,将烟气通过装有石灰石浆液的脱硫装置可以除去其中的二氧化硫,最终生成硫酸钙。硫酸钙可在下图所示的循环燃烧装置的燃料反应器中与甲烷反应,气体产物分离出水后得到几乎不含杂质的二氧化碳,从而有利于二氧化碳的回收利用,达到减少碳排放的目的。

请回答下列问题:

(1)煤燃烧产生的烟气直接排放到空气中,引发的主要环境问题有          。(填写字母编号)

A.温室效应

B.酸雨

C.粉尘污染

D.水体富营养化(2)在烟气脱硫的过程中,所用的石灰石浆液在进入脱硫装置前,需通一段时间二氧化碳以增加其脱硫效率;脱硫时控制浆液的pH值,此时浆液含有的亚硫酸氢钙可以被氧气快速氧化生成硫酸钙。

①二氧化碳与石灰石浆液反应得到的产物为             

②亚硫酸氢钙被足量氧气氧化生成硫酸钙的化学方程式为                   

(3)已知1mol CH4在燃料反应器中完全反应生成气态水时吸收 160.1kJ,1mol CH4在氧气中完全燃烧生成气态水时放热802.3kJ。写出空气反应器中发生的热化学方程式:                                         

(4)回收的CO2与苯酚钠在一定条件反应生成有机物M,其化学式为C7H5O3Na,M经稀硫酸酸化后得到一种药物中间体N,N的结构简式为

①M的结构简式为                  

②分子中无—O—O—,醛基与苯环直接相连的N的同分异构体共有        种。

答案

:(1)ABC(3分)(2)①Ca(HCO3)2或碳酸氢钙(2分)②Ca(HSO3)2+O2=CaSO4↓+ H2SO4(3分)

(3)CaS(s)+ 2O2(g)= CaSO4(s),△H="-962.4" KJ/mol。(3分)

(4)①(2分)②6(3分)

:(1)煤燃烧产生的烟气主要有CO2、CO、SO2和粉尘,直接排放到空气中,CO2引起温室效应,SO2引起酸雨,粉尘引起粉尘污染,故选ABC。

(2)①二氧化碳与石灰石浆液反应得到的产物为碳酸氢钙,②亚硫酸氢钙被足量氧气氧化生成硫酸钙的化学方程式为Ca(HSO3)2+O2=CaSO4↓+ H2SO4

(3)CH4在燃料反应器中的反应为CH4(g) +CaSO4(s)="CaS(s)+" CO2(g)+2H2O(g),△H1=+ 160.1Kj/mol

CH4在氧气燃烧反应为CH4(g) +2O2(g) = CO2(g)+2H2O(g) ,△H2="-802.3kJ" KJ/mol,从图中可以看出,空气反应器中发生的反应为热化学方程式CaS(s)+ 2O2(g)= CaSO4(s),根据盖斯定律,将上述两个热化学方程式合并可得CaS(s)+ 2O2(g)= CaSO4(s),△H=△H2-△H1="-962.4" KJ/mol。

(4)①由于酚羟基的酸性弱于羧基,故由N可推知,M为。②N的同分异构体中,除了醛基外,应该还有两个羟基,而醛基与苯环直接相连的N的同分异构体有如下6种:

考点定位:本题考查化学工业流程,涉及到了化学式的推断、方程式书写、热化学方程式的书写、同分异构体的书写。

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