题目内容
【题目】乙炔(C2H2)是有机合成中的重要原料。以电石(CaC2)为原料制取乙炔,并对电石渣综合处理的生产流程如图所示:
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回答下列问题:
(1)乙炔发生器内发生反应的化学方程式为______。
(2)煅烧炉内氧化钙含量的变化有下图所示的结果,煅烧控制的最佳条件是______。
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(3)碳化炉中,焦炭和氧化钙发生反应生成 CaC2 等,该反应中还原剂是______(写化学式),CaC2 中 C 元素化合价为______。碳化炉中的有毒气体不能直接排放,你对该有毒气体的处理建议是______。
(4)若将电石长期露置于空气中,会发生一系列变化,最终所得固体中一定含有的物质是______。
【答案】
4h,900℃ C -1 价 收集集中处理后排放(或点燃处理) CaCO3
【解析】
(1)由图可知,乙炔发生器内CaC2与水反应生成氢氧化钙和乙炔,该反应的化学方程式为:
;
(2)由图可知,煅烧时间为4h,煅烧温度为900℃时,氧化钙的质量分数较大,之后变化较小,为了保证氧化钙质量分数较高,同时成本最低(时间最短,温度最低),煅烧控制的最佳条件是:4h,900℃;
(3)碳化炉中,焦炭和氧化钙发生反应生成 CaC2和有毒气体,根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和数目不变,反应物中含Ca、C、O,生成物中含Ca、C、故生成的有毒气体应为一氧化碳,在该反应中,焦炭得到氧,属于还原剂;
钙元素通常为+2价,设CaC2 中 C 元素化合价为x,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得:+2+2x=0,x=-1;
生成的有毒气体是一氧化碳,一氧化碳有毒不能直接排放,可以收集集中处理后排放,一氧化碳具有可燃性,也可点燃处理;
(4)电石会和空气中的水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙再和二氧化碳反应变质为碳酸钙,故最终所得固体中一定含有的物质是:CaCO3。