Question

18．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图1：

几种物质在水中的溶解度曲线如图2．回答下列问题：
（1）常温氯化
①反应的化学方程式是2Cl₂+2Ca（OH）₂═CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O．
②提高Cl₂转化为Ca（ClO）₂的转化率可行的措施有BC（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^-2.5mol．
（2）75℃氯化
①生成氯酸钙中氯的化合价为+5价，氯化完成后过滤，滤渣的主要成分为CaCO₃、Ca（OH）₂（填化学式）．
②氯酸钙能与KCl反应转化为氯酸钾的原因是75℃，氯酸钾的溶解度比氯酸钙、氯化钾、氯化钙都小得多．
（3）有机反应
首先生成氯代乙醇，其结构简式为ClCH₂CH₂OH，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CH₂=CH₂+Cl₂+Ca（OH）₂→+CaCl₂+H₂O．

Answer 1

分析 电石渣主要含Ca（OH）₂、CaCO₃及少量其他杂质，加水打浆后，在常温下与氯气反应制备漂白液，反应的方程式为：2Cl₂+2Ca（OH）₂═CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O；75℃氯化生成氯酸钙，过滤除去不溶的CaCO₃、Ca（OH）₂，再加入KCl利用溶解度不同转化成氯酸钾；CH₂=CH₂和Cl₂、H₂O混合发生有机反应，首先生成氯代乙醇，再与Ca（OH）₂反应生产环氧乙烷，据此分析解答．

解答 解：（1）①根据以上分析，Ca（OH）₂在常温下与氯气反应制备漂白液，反应的方程式为：2Cl₂+2Ca（OH）₂═CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O，故答案为：2Cl₂+2Ca（OH）₂═CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O；
②A．加热升高温度，反应生成氯酸钙，则生成Ca（ClO）₂的转化率降低，故A错误；
 B．适当减缓通入Cl₂速率，让Ca（OH）₂充分反应，则可以提高生成Ca（ClO）₂的转化率，故B正确；
C．充分搅拌浆料，让反应物充分反应，则可以提高生成Ca（ClO）₂的转化率，故C正确；
D．加水使Ca（OH）₂完全溶解，氢氧化钙浓度减小，则生成Ca（ClO）₂的转化率降低，故D错误；
故选：BC；
③电石渣中的有害杂质CN^-与ClO^-反应转化为氯离子、二氧化碳和氮气，所以根据得失电子守恒，每转化1 mol CN^-至少需要消耗氧化剂ClO^- $\frac{（4-2）+（3-0）}{2}$=2.5mol，故答案为：2.5；
（2）①根据化合价代数和为0，则生成Ca（ClO₃）₂中氯的化合价为：+5价，氯化完成后过滤，CaCO₃和过量的Ca（OH）₂不溶，则滤渣的主要成分为CaCO₃、Ca（OH）₂，故答案为：+5价； CaCO₃、Ca（OH）₂；
②由溶解度曲线，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，故答案为：75℃，氯酸钾的溶解度比氯酸钙、氯化钾、氯化钙都小得多；
（3）CH₂=CH₂和Cl₂、H₂O混合发生有机反应，首先生成氯代乙醇，其结构简式为ClCH₂CH₂OH，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  CH₂=CH₂+Cl₂+Ca（OH）₂→+CaCl₂+H₂O；
故答案为：ClCH₂CH₂OH； CH₂=CH₂+Cl₂+Ca（OH）₂→+CaCl₂+H₂O．

点评 本题综合考查了不同条件下反应产物的判断、化学方程式的书写，锻炼了学生的逻辑思维和分析解决问题的能力，难度不大．