Question

煤是重要的能源，也是化工生产的重要原料。

(1)煤燃烧产生的废气直接排放到空气中，可能导致的环境污染问题是_______。

(2)下图是对煤矿燃烧产生的废气进行常温脱硫处理的流程示意图。

 

①废气脱硫过程中，主要反应的化学方程式为______________、_____________；

②在煤矿中直接添加一种物质，可有效减少煤矿燃烧产生的SO2，该物质是___；

③石膏的工业生产中的用途是_________________(写出一种用途即可)。

(3)煤经过___________(填加工方法)可以得到焦炉煤气、煤矿焦油和焦炭。煤焦油经过_______(填加工方法)可得到芳得族化合物。煤矿也可以用氢化法转化燃油，氢化法的本质是______________。

(4)煤可以液化转化为CH3OH，有人设计出在KOH溶液中用电极表面镀一层细小的铂粉做电极，铂吸附气体的能力强，性质稳定，利用CH3OH和O2构成的燃料电池的能量转化主要形式是　　  ，负极反应式为　　　　  ，电极表面镀铂粉的原因为         　　。

 

Answer 1

(1)酸雨、粉尘污染

(2)①SO2＋CaCO3 CaSO3＋CO2、2CaSO3＋O2＝2CaSO4

 ②CaCO3、CaO、Ca(OH)2

③医用、建筑材料、模型等合理答案

(3)干馏；分馏；增加煤中氢元素得含量，提高氢原子数与碳原子数的比值

(4)由化学能转化为电能；CH3OH+8OH- -6e-=CO32-+6H2O；增大电极单位面积吸附CH3OH、O2分子数，加速电极反应速率。

【解析】(1)煤炭燃烧会产生二氧化硫，能产生酸雨，同时煤尘也对环境有污染作用。

(2)石灰石和空气进行脱硫工艺是，石灰石与二氧化硫反应生成亚硫酸钙和二氧化碳，亚硫酸钙继续氧化生成硫酸钙。①SO2＋CaCO3 CaSO3＋CO2、2CaSO3＋O2＝2CaSO4。二氧化硫是酸性氧化物，均与CaO、Ca(OH)2、CaCO3反应，产物均能生成石膏。②CaCO3或Ca(OH)2或CaO。③石膏可以用做医用、建筑材料、模型等。

(3)煤可以经过煤的干馏得到煤焦油、炉气和焦炭。煤焦油通过蒸馏得到芳香族化合物；煤中不含氢元素，可以通过加氢转化为燃油，其本质是增加煤中氢元素得含量，提高氢原子与碳原子数的比值。

(4)原电池的原理是化学能转化为电能。负极发生氧化反应，甲醇从负极通入，因而电极反应式是，CH3OH+8OH- -6e-=CO32-+6H2O。电极表面镀上一层铂粉，以增大电极单位面积吸附CH3OH、O2分子数，加速电极反应速率。