Question

1．我國的能源主要來源于燃煤，煤燃燒產(chǎn)生的煙氣直接排放會引起嚴重的環(huán)境問題．將煙氣通過石灰漿液的脫硫裝置可以除去85%-90%的SO₂，且最終會生產(chǎn)出幾乎不含雜質(zhì)的二氧化碳，減少碳排放．其裝置如圖所示．
（1）煤燃燒產(chǎn)生的煙氣直接排放到空氣中，引發(fā)的主要環(huán)境問題有BC（填字母）
A．光化學煙霧      B．酸雨      C．粉塵污染     D．水體富營養(yǎng)化
（2）石灰石漿液在進入脫硫裝置前，需通入一段時間的二氧化碳，其目的是增大溶液中Ca²⁺的濃度，提高脫硫效率；脫硫時控制漿液的pH，此時漿液中含有的亞硫酸氫鈣被足量氧氣快速氧化成硫酸鈣的化學方程式為Ca（HSO₃）₂+O₂=CaSO₄+H₂SO₄．
（3）下列措施中，有利于降低大氣中CO₂濃度的是BC（填字母）．
A．增加化石燃料的使用     B．植樹造林，增大植被面積
C．采用節(jié)能技術           D．大力發(fā)展火力發(fā)電
（4）將上述回收的CO₂轉化成有機物可有效實現(xiàn)碳循環(huán)．等物質(zhì)的量的CO₂和CH₄在催化劑和加熱的條件下恰好發(fā)生化合反應生成一種常見有機物，寫出該反應的化學方程式CO₂+CH₄$\frac{\underline{催化劑}}{△}$CH₃COOH．上述反應的優(yōu)點是原子利用率高，無副產(chǎn)物產(chǎn)生．
（5）已知某煙氣中SO₂的濃度為3.2×10^-2g/L．若將處理1m³該煙氣得到的CaSO₄加入燃料反應器中與甲烷充分反應，消耗甲烷7g，則該煙氣中SO₂的去除率為87.5%（假設脫硫得到的含硫化合物為CaSO₄）

Answer 1

分析 （1）煤燃燒產(chǎn)生的煙氣含二氧化硫及固體顆粒物；
（2）需通入一段時間的二氧化碳，提高鈣離子濃度；亞硫酸氫鈣被足量氧氣快速氧化成硫酸鈣，還生成硫酸；
（3）增加化石燃料的使用、大力發(fā)展火力發(fā)電均不能減少二氧化碳的排放；
（4）等物質(zhì)的量的CO₂和CH₄在催化劑和加熱的條件下恰好發(fā)生化合反應生成一種常見有機物為乙酸，產(chǎn)物只有一種；
（5）處理1m³該煙氣得到的CaSO₄加入燃料反應器中與甲烷充分反應，消耗甲烷7g，消耗的二氧化硫為$\frac{\frac{7g}{16g/mol}}{1000L}$×64g/mol，以此計算該煙氣中SO₂的去除率．

解答 解：（1）煤燃燒產(chǎn)生的煙氣含二氧化硫及固體顆粒物，二氧化硫可導致酸雨發(fā)生，固體顆粒導致粉塵污染，而光化學煙霧與N的氧化物排放有關，水體富營養(yǎng)化與N、P化合物排放有關，故答案為：BC；
（2）需通入一段時間的二氧化碳，其目的是增大溶液中Ca²⁺的濃度，提高脫硫效率；亞硫酸氫鈣被足量氧氣快速氧化成硫酸鈣，還生成硫酸，反應為Ca（HSO₃）₂+O₂=CaSO₄+H₂SO₄，
故答案為：增大溶液中Ca²⁺的濃度，提高脫硫效率；Ca（HSO₃）₂+O₂=CaSO₄+H₂SO₄；
（3）增加化石燃料的使用、大力發(fā)展火力發(fā)電均不能減少二氧化碳的排放，而植樹造林，增大植被面積及采用節(jié)能技術均可降低大氣中CO₂濃度，
故答案為：BC；
（4）等物質(zhì)的量的CO₂和CH₄在催化劑和加熱的條件下恰好發(fā)生化合反應生成一種常見有機物為乙酸，反應為CO₂+CH₄$\frac{\underline{催化劑}}{△}$CH₃COOH，該反應優(yōu)點為原子利用率高，無副產(chǎn)物產(chǎn)生，
故答案為：CO₂+CH₄$\frac{\underline{催化劑}}{△}$CH₃COOH；原子利用率高，無副產(chǎn)物產(chǎn)生；
（5）處理1m³該煙氣得到的CaSO₄加入燃料反應器中與甲烷充分反應，消耗甲烷7g，消耗的二氧化硫為$\frac{\frac{7g}{16g/mol}}{1000L}$×64g/mol=2.8×10^-2g/L，該煙氣中SO₂的去除率為$\frac{2.8×1{0}^{-2}}{3.2×1{0}^{-2}}$×100%=87.5%，故答案為：87.5%．

點評 本題考查三廢處理及環(huán)境保護，為高頻考點，把握物質(zhì)的性質(zhì)、環(huán)境保護及化學反應的應用等為解答的關鍵，側重分析與應用能力的考查，題目難度不大．