Question

煤是重要的能源，也是生產化工產品的重要原料。試用所學知識，解答下列問題：
（1）煤的轉化技術包括煤的氣化技術和液化技術。煤的液化技術又分為   和    。
（2）在煤燃燒前需對煤進行脫硫處理。煤的某種脫硫技術的原理如下圖所示：
 
這種脫硫技術稱為微生物脫硫技術。該技術的第一步反應的離子方程式為                      ，第二步反應的離子方程式為                      。
（3）工業煤干餾得到的產品有焦炭、      。
（4）工業上主要采用氨氧化法生產硝酸，如圖是氨氧化率與氨—空氣混合氣中氧氨比的關系。其中直線表示反應的理論值；曲線表示生產實際情況。當氨氧化率達到100％，理論上γ｛n(O₂)／n(NH₃)｝＝         ，實際生產要將γ值維護在1.7—2.2之間， 原因是        。

Answer 1

（共8分）（1）直接液化技術、間接液化技術（全對給1分）
（2）2FeS₂＋7O₂＋2H₂O4H⁺＋2Fe²⁺＋4SO₄^2-（2分） 4Fe²⁺＋O₂＋4H⁺4Fe³⁺＋2H₂O（2分）
（3）焦爐煤氣、粗氨水、煤焦油（全對給1分）
（4）1.25（1分）；  O₂太少不利于NH₃的轉化，Υ值為2.2時NH₃氧化率已近100%（1分）

解析試題分析：（1）煤的液化分為直接液化和間接液化技術。
（2）第一步反應中反應物有FeS₂、O₂和H₂O，生成物有Fe²⁺和SO₄^2-，反應中S元素的化合價從－1價升高到＋6價，失去7個電子。氧元素的化合價從0價降低到－2價，所以根據化合價升降總數相等以及原子守恒可知，該反應的離子方程式為2FeS₂＋7O₂＋2H₂O4H⁺＋2Fe²⁺＋4SO₄^2-；Fe²⁺具有還原性，可被氧氣氧化為Fe³⁺，同樣根據化合價升降總數相等以及原子守恒可知，該反應的離子方程式為4Fe²⁺＋O₂＋4H⁺4Fe³⁺＋2H₂O。
（3）工業煤干餾得到的產品有焦炭、焦爐煤氣、粗氨水、煤焦油。
（4）根據氨氧化的化學方程式4NH₃+5O₂4NO+6H₂O可知，氨氧化率達到100%，理論上γ{n（O₂）:n（NH₃）}＝5:4＝1.25；由于在反應中O₂濃度太少不利于NH₃的轉化，且在γ{n（O₂）/n（NH₃）值為2.2時NH₃氧化率已近100%，所以實際生產要將γ值維護在1.7—2.2之間。
考點：考查煤的綜合應用、氧化還原反應方程式的書寫、反應條件的控制等