Question

（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。

 

Answer 1

【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）

【解析】：（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）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。