Question

（2012?四川）直接排放煤燃燒產生的煙氣會引起嚴重的環境問題，將煙氣通過裝有石灰石漿液的脫硫裝置可以除去其中的二氧化硫，最終生成硫酸鈣．硫酸鈣可在有圖所示的循環燃燒裝置的燃料反應器重與甲烷反應，氣體產物分離出水后得到幾乎不含雜質的二氧化碳，從而有利于二氧化碳的回收利用，達到減少碳排放的目的．
請回答下列問題：
（1）煤燃燒產生的煙氣直接排放到空氣中，引發的主要環境問題有

A、B、C

．（填寫字母編號）
A．溫室效應   B．酸雨     C．粉塵污染    D．水體富營養化
（2）在煙氣脫硫的過程中，所用的石灰石漿液在進入脫硫裝置前，需通一段時間的二氧化碳，以增加其脫硫效率；脫硫時控制漿液的PH值，此時漿液含有的亞硫酸氫鈣可以被氧氣快速氧化生成硫酸鈣．
①二氧化碳與石灰石漿液反應得到的產物為

Ca（ HCO₃）₂

．
②亞硫酸氫鈣被足量氧氣氧化生成硫酸鈣的化學方程式：

Ca（ HSO₃）₂+O₂=CaSO₄+H₂SO₄

．
（3）已知1molCH₄在燃料反應器中完全反應生成氣態水時吸熱160.1kJ，1mol CH₄在氧氣中完全燃燒生成氣態水時放熱802.3kJ．寫出空氣反應器重發生反應的熱化學方程式：

CaS（s）+2O₂（g）=CaSO₄（s）；△H=-962.4 kJ/mol

．
（4）回收的CO₂與苯酚鈉在一定條件下反應生成有機物M，其化學為C₇H₅O₃Na，M經稀硫酸化得到一種藥物中間N，N的結構簡式為．
①M的結構簡式為

．
②分子中無-O-O-，醛基與苯環直接相連的N的同分異構體共有

6

種．

Answer 1

分析：（1）煤燃燒產生的煙氣中含有二氧化硫、二氧化碳以及粉塵等，都可導致環境污染；
（2）CO₂與CaCO₃反應生成易溶的Ca（HCO₃）₂，亞硫酸氫鈣具有還原性，可被氧化為硫酸鈣；
（3）利用蓋斯定律計算反應熱并以此書寫反應的熱化學方程式；
（4）因為酸性羧酸＞碳酸＞苯酚，碳酸不與-COONa反應，則M為，N對應的同分異構體中含有2個-OH和1個-CHO，根據位置異構判斷．

解答：解：（1）煤燃燒的產物中有CO₂、煙塵以及SO₂，分別導致溫室效應、粉塵污染和酸雨，沒有營養元素排入水中，不會引起水體富營養化，故答案為：A、B、C；
（2）①CO₂與CaCO₃反應生成易溶的Ca（HCO₃）₂，故答案為：Ca（ HCO₃）₂；
②亞硫酸氫鈣具有還原性，可被氧化為硫酸鈣，反應的方程式為Ca（ HSO₃）₂+O₂=CaSO₄+H₂SO₄，故答案為：Ca（ HSO₃）₂+O₂=CaSO₄+H₂SO₄；
（3）根據右圖以及硫酸鈣與甲烷反應的氣體產物只有水可知，燃料反應器中發生的熱化學方程式為：CH₄（g）+CaSO₄（s）=CO₂（g）+2H₂O（g）+CaS（s）△H=160.1 kJ?mol^-1 ①，再寫出甲烷在氧氣中燃燒的熱化學方程式：CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-802.3 kJ?mol^-1②，
②-①可得熱化學方程式：CaS（s）+2O₂（g）=CaSO₄（s）△H=-962.4 kJ/mol，
故答案為：CaS（s）+2O₂（g）=CaSO₄（s）△H=-962.4 kJ/mol；
（4）①因為酸性羧酸＞碳酸＞苯酚，碳酸不與-COONa反應，則M為，故答案為：； 
②N對應的同分異構體中含有2個-OH和1個-CHO，-CHO可在如圖中6種位置，故答案為：6．

點評：本題考查了燃料脫硫的原理、熱化學方程式的書寫、有機物的推斷以及同分異構體的性質等，題中難度中等，注意同分異構體的判斷，為該題的易錯點和難點．