Question

[化学-选修2：化学与技术]

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。硫酸钙可参与下图所示的几个工厂利用废气，废渣(液)联合生产化肥硫酸铵的工艺。

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）工艺操作①、②分别为___________、___________。

（4）工业合成氨的原料氢气来源是水和碳氢化合物，请写出以天然气为原料制取氢气的化学方程式：_____________。

（5）写出生成“产品”的离子方程式：_______。

（6）副产品的化学式为______________。该联合生产工艺中可以循环使用的物质是___________。

Answer

（1）ABC；

（2）①碳酸氢钙②Ca(HSO3)2+O2=CaSO4↓+H2SO4；

（3）①将空气液化后蒸馏分离出氧气，获得氮气；②过滤；

（4）CH4+H2OCO+3H2；

（5）CaSO4+CO2+2NH3+H2O=CaCO3↓+2NH4++SO42-

（6）CaO

【解析】

试题分析：（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）合成氨原料之一氮气来源于空气，分离方法是将空气液化后蒸发分离出O2获得N2，所以操作①为液化；将沉淀池中的混合物经过滤可得到产品和沉淀，则操作②为过滤；

（4）天然气的主要成分是甲烷，在一定条件下与水反应生成氢气，方程式为)CH4+H2OCO+3H2；

（5）“产品”是（NH4）2SO4，反应物是CaSO4悬浊液、CO2、NH3等，产物除（NH4）2SO4外还有CaCO3，因此生成“产品”的离子方程式CaSO4+CO2+2NH3+H2O=CaCO3↓+2NH4++SO42-；

（6）CaCO3煅烧可生成CO2和CaO，其中CO2可循环使用，CaO为副产品。

【考点定位】本题考查了物质制备方案的设计

【名师点晴】该题为高频考点，题目难度中等，明确制备流程及发生反应原理为解答关键，注意掌握化学实验基本操作方法，试题侧重考查学生的分析能力及化学实验能力。