Question

12．煤炭被人們譽為黑色的金子，它是人類使用的主要能源之一．為了提高煤的利用率，減少有害氣體的排放．人們采取了各式各樣的方法．
（1）煤的氣化和液化可以提高煤的利用率．煤的氣化技術的主要產物是CO、H₂．煤的液化技術又分為直接液化和間接氧化．將煤隔絕空氣加強熱得到焦爐氣、煤焦油及焦炭等產品的技術稱為煤的干餾．
（2）煤在燃燒前、后及燃燒過程中均可采取措施減少有害氣體的排放．
①在燃燒前，可以采用微生物脫硫技術．原理如下：

上述過程中Fe²⁺的作用為中間產物，催化劑作用，加快S元素的氧化．寫出Fe²⁺$\underset{\stackrel{微生物作用下}{→}}{{O}_{2}/{H}^{+}}$Fe³⁺的離子方程式4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O．
②煤在燃燒時，進行脫硫處理，常采用流化床燃燒技術，在把煤和脫硫劑加入鍋爐燃燒室，使煤與空氣在流化過程中充分混合、燃燒，起到固硫作用．常用脫硫劑的主要化學成分為CaO（或CaCO₃）（填化學式）．
③煤在燃燒后，煙氣凈化常采用除塵技術和脫硫、脫硝技術．濕法脫硫、脫硝技術中將煙氣通入吸收塔設備，用石灰水淋洗．

Answer 1

分析 （1）煤的汽化是煤和水蒸氣反應生成CO和氫氣；將煤隔絕空氣加強熱使煤分解的操作是煤的干餾；
（2）①根據微生物脫硫技術的原理來分析；Fe²⁺做還原劑，被氧氣氧化為Fe³⁺，氧氣在酸性條件下被還原為H₂O，據此寫出離子方程式；
②在煤燃燒的同時進行的脫硫技術稱為“流化床”燃燒技術；根據SO₂是酸性氧化物來分析；
③吸收煙氣的裝置為吸收塔．

解答 解：（1）煤的汽化是煤和水蒸氣在高溫條件下反應生成CO和氫氣的過程，故主要產物為CO、H₂；將煤隔絕空氣加強熱使煤分解得到焦爐氣、煤焦油及焦炭等產品的操作是煤的干餾，故答案為：CO、H₂；煤的干餾；
（2）①根據微生物脫硫技術的原理可知：Fe²⁺先被氧化為Fe³⁺，后Fe³⁺又被還原為Fe²⁺，即Fe²⁺先被消耗后又生成，故在反應中做催化劑；Fe²⁺做還原劑，被氧氣氧化為Fe³⁺，氧氣在酸性條件下被還原為H₂O，據此寫出離子方程式：4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O，
故答案為：中間產物，催化劑作用，加快S元素的氧化；4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O；
②在煤燃燒的同時進行的脫硫技術稱為“流化床”燃燒技術；由于SO₂是酸性氧化物，故可以加堿性氧化物CaO（或者CaCO₃）來加以吸收，故答案為：流化床；CaO（或者CaCO₃）；
③吸收煙氣的裝置為吸收塔，故答案為：吸收塔．

點評 本題考查二氧化硫的污染及治理，題目難度中等，本題注意從題目中獲取信息，結合物質的性質解答．