Question

5．煤是重要的能源也是生成化工產品的重要原料，如圖1是煤化工業(yè)鏈的一部分．
試用所學知識，解決下列問題：
（1）煤的轉化技術包括煤的氣化技術和煤的液化技術．煤的液化技術又分為直接液化技術和間接液化技術
（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圖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}$Fe³⁺這種脫硫技術稱為微生物脫硫技術．該技術的第一步反應的離子方程式為2FeS₂+7O₂+2H₂O=4H⁺+2Fe²⁺+4SO₄^2-，第一步反應的離子方程式為4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O
（3）工業(yè)煤干餾得到的產品有焦炭、焦爐煤氣、粗氨水、煤焦油
（4）工業(yè)上主要采用氨氧法生成硝酸，如圖2是氨氧化率與氨-空氣混合氣中氨氧比的關系．其中直線表示反應的理論值，曲線表示實際生成情況，當氨氧化率達到100%，理論上γ$\frac{n（{O}_{2}）}{n（N{H}_{3}）}$=1.25，實際生產要將γ值維護在1.7-2.2之間，原因是O₂濃度太少不利于NH₃的轉化，γ{n（O₂）/n（NH₃）值為2.2時NH₃氧化率已近100%．

Answer 1

分析 （1）煤的液化分為直接液化和間接液化；
（2）根據化合價升降總數相等以及原子守恒來寫離子方程式；
（3）工業(yè)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來分析；根據O₂濃度對平衡的影響分析．

解答 解：（1）煤的液化分為直接液化和間接液化，故答案為：直接液化技術；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-，根據化合價升降總數相等以及原子守恒，反應的離子方程式為：2FeS₂+7O₂+2H₂O=4H⁺+2Fe²⁺+4SO₄^2-；Fe²⁺具有還原性，可被氧氣氧化為Fe³⁺，根據化合價升降總數相等以及原子守恒，反應的離子方程式為：4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O，
故答案為：2FeS₂+7O₂+2H₂O=4H⁺+2Fe²⁺+4SO₄^2-；4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O；
（3）工業(yè)煤干餾得到的產品有焦炭、焦爐煤氣、粗氨水、煤焦油；故答案為：焦爐煤氣、粗氨水、煤焦油；
（4）由氨氧化的化學方程式：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;\;催化劑\;\;}}{高溫高壓}$4NO+6H₂O，可知氨氧化率達到100%，理論上γ{n（O₂）/n（NH₃）}=$\frac{5}{4}$=1.25，O₂濃度太少不利于NH₃的轉化，γ{n（O₂）/n（NH₃）值為2.2時NH₃氧化率已近100%，
故答案為：1.25；O₂濃度太少不利于NH₃的轉化，γ{n（O₂）/n（NH₃）值為2.2時NH₃氧化率已近100%．

點評 本題考查煤的綜合利用，涉及到氧化還原方程式的書寫，題目難度中等，本題注意從題目中獲取信息，結合物質的性質解答．