题目内容
【题目】电石广泛用于生产PVC、维尼纶等,电石与水反应所得残渣——电石渣,主要含Ca(OH)2、CaCO3及少量其他杂质。某工业电石渣的几种回收利用流程如下:
几种物质在水中的溶解度曲线如图。回答下列问题:
(1)常温氯化
①反应的化学方程式是 。
②提高Cl2转化为Ca(ClO)2的转化率可行的措施有_______(填序号)。
A. 加热升高温度 B. 适当减缓通入Cl2速率
C. 充分搅拌浆料 D. 加水使Ca(OH)2完全溶解
③电石渣中的有害杂质CN-与ClO-反应转化为两种无害的气体,每转化1 mol CN-至少需要消耗氧化剂ClO-__________mol。
(2)75 ℃氯化
①生成氯酸钙中氯的化合价为 ,氯化完成后过滤,滤渣的主要成分为______(填化学式)。
②氯酸钙能与KCl反应转化为氯酸钾的原因是 。
(3)有机反应
首先生成氯代乙醇,其结构简式为 ,氯代乙醇再与Ca(OH)2反应生产环氧乙烷。总反应的化学方程式是 。
【答案】(1)① 2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O(2分)
② BC(2分) ③ 2.5(2分)
(2)① +5价(1分) CaCO3、Ca(OH)2(2分)
② 75 ℃,氯酸钾的溶解度比氯酸钙、氯化钾、氯化钙都小得多(2分)
(3)ClCH2CH2OH(1分)
CH2=CH2+Cl2+Ca(OH)2—→+CaCl2+H2O(2分)
【解析】
试题分析:(1)①常温氯化生成漂白液的方程式为2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;
②A. 加热升高温度容易转化为氯酸根,A错误;B. 适当减缓通入Cl2速率可以提高转化率,B正确;C. 充分搅拌浆料增大反应物接触面积,提高转化率,C正确;D. 加水使Ca(OH)2完全溶解浓度减小不利于转化,D错误,答案选BC。
③电石渣中的有害杂质CN-与ClO-反应转化为两种无害的气体,气体是CO2和氮气,因此每转化1 mol CN-转移5mol。次氯酸根离子在反应中得到2个电子,转化为氯离子,因此至少需要消耗氧化剂ClO-2.5mol。
(2)①生成氯酸钙中氯的化合价为+5价。碳酸钙难溶,氢氧化钙微溶,所以氯化完成后过滤,滤渣的主要成分为CaCO3、Ca(OH)2。②根据溶解度曲线图可知75 ℃,氯酸钾的溶解度比氯酸钙、氯化钾、氯化钙都小得多,所以氯酸钙能与KCl反应转化为氯酸钾。
(3)生成氯代乙醇的反应中1个氯原子被羟基取代,其结构简式为ClCH2CH2OH。氯代乙醇再与Ca(OH)2反应生产环氧乙烷,根据原子守恒可知总反应的化学方程式是CH2=CH2+Cl2+Ca(OH)2—→+CaCl2+H2O。
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