Question

5．煤是重要的能源也是生成化工产品的重要原料，如图1是煤化工业链的一部分．
试用所学知识，解决下列问题：
（1）煤的转化技术包括煤的气化技术和煤的液化技术．煤的液化技术又分为直接液化技术和间接液化技术
（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图2所示：
Fe₂$→_{O_{2}/H_{2}O}^{在微生物作用下}$Fe²⁺+SO${\;}_{4}^{2-}$$→_{O_{2}/H+}^{在微生物作用下}$Fe³⁺这种脱硫技术称为微生物脱硫技术．该技术的第一步反应的离子方程式为2FeS₂+7O₂+2H₂O=4H⁺+2Fe²⁺+4SO₄^2-，第一步反应的离子方程式为4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O
（3）工业煤干馏得到的产品有焦炭、焦炉煤气、粗氨水、煤焦油
（4）工业上主要采用氨氧法生成硝酸，如图2是氨氧化率与氨-空气混合气中氨氧比的关系．其中直线表示反应的理论值，曲线表示实际生成情况，当氨氧化率达到100%，理论上γ$\frac{n（{O}_{2}）}{n（N{H}_{3}）}$=1.25，实际生产要将γ值维护在1.7-2.2之间，原因是O₂浓度太少不利于NH₃的转化，γ{n（O₂）/n（NH₃）值为2.2时NH₃氧化率已近100%．

Answer 1

分析 （1）煤的液化分为直接液化和间接液化；
（2）根据化合价升降总数相等以及原子守恒来写离子方程式；
（3）工业煤干馏得到的产品有焦炭、焦炉煤气、粗氨水、煤焦油；
（4）根据氨氧化的化学方程式来分析；根据O₂浓度对平衡的影响分析．

解答 解：（1）煤的液化分为直接液化和间接液化，故答案为：直接液化技术；间接液化技术；
（2）第一步反应中反应物有FeS₂、O₂和H₂O，生成物有Fe²⁺和SO₄^2-，根据化合价升降总数相等以及原子守恒，反应的离子方程式为：2FeS₂+7O₂+2H₂O=4H⁺+2Fe²⁺+4SO₄^2-；Fe²⁺具有还原性，可被氧气氧化为Fe³⁺，根据化合价升降总数相等以及原子守恒，反应的离子方程式为：4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O，
故答案为：2FeS₂+7O₂+2H₂O=4H⁺+2Fe²⁺+4SO₄^2-；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；故答案为：焦炉煤气、粗氨水、煤焦油；
（4）由氨氧化的化学方程式：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;\;催化剂\;\;}}{高温高压}$4NO+6H₂O，可知氨氧化率达到100%，理论上γ{n（O₂）/n（NH₃）}=$\frac{5}{4}$=1.25，O₂浓度太少不利于NH₃的转化，γ{n（O₂）/n（NH₃）值为2.2时NH₃氧化率已近100%，
故答案为：1.25；O₂浓度太少不利于NH₃的转化，γ{n（O₂）/n（NH₃）值为2.2时NH₃氧化率已近100%．

点评 本题考查煤的综合利用，涉及到氧化还原方程式的书写，题目难度中等，本题注意从题目中获取信息，结合物质的性质解答．