Question

18．電石廣泛用于生產PVC、維尼綸等，電石與水反應所得殘渣--電石渣，主要含Ca（OH）₂、CaCO₃及少量其他雜質．某工業電石渣的幾種回收利用流程如圖1：

幾種物質在水中的溶解度曲線如圖2．回答下列問題：
（1）常溫氯化
①反應的化學方程式是2Cl₂+2Ca（OH）₂═CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O．
②提高Cl₂轉化為Ca（ClO）₂的轉化率可行的措施有BC（填序號）．
A．加熱升高溫度      B．適當減緩通入Cl₂速率
C．充分攪拌漿料      D．加水使Ca（OH）₂完全溶解
③電石渣中的有害雜質CN^-與ClO^-反應轉化為兩種無害的氣體，每轉化1 mol CN^-至少需要消耗氧化劑ClO^-2.5mol．
（2）75℃氯化
①生成氯酸鈣中氯的化合價為+5價，氯化完成后過濾，濾渣的主要成分為CaCO₃、Ca（OH）₂（填化學式）．
②氯酸鈣能與KCl反應轉化為氯酸鉀的原因是75℃，氯酸鉀的溶解度比氯酸鈣、氯化鉀、氯化鈣都小得多．
（3）有機反應
首先生成氯代乙醇，其結構簡式為ClCH₂CH₂OH，氯代乙醇再與Ca（OH）₂反應生產環氧乙烷．總反應的化學方程式是CH₂=CH₂+Cl₂+Ca（OH）₂→+CaCl₂+H₂O．

Answer 1

分析 電石渣主要含Ca（OH）₂、CaCO₃及少量其他雜質，加水打漿后，在常溫下與氯氣反應制備漂白液，反應的方程式為：2Cl₂+2Ca（OH）₂═CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O；75℃氯化生成氯酸鈣，過濾除去不溶的CaCO₃、Ca（OH）₂，再加入KCl利用溶解度不同轉化成氯酸鉀；CH₂=CH₂和Cl₂、H₂O混合發生有機反應，首先生成氯代乙醇，再與Ca（OH）₂反應生產環氧乙烷，據此分析解答．

解答 解：（1）①根據以上分析，Ca（OH）₂在常溫下與氯氣反應制備漂白液，反應的方程式為：2Cl₂+2Ca（OH）₂═CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O，故答案為：2Cl₂+2Ca（OH）₂═CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O；
②A．加熱升高溫度，反應生成氯酸鈣，則生成Ca（ClO）₂的轉化率降低，故A錯誤；
 B．適當減緩通入Cl₂速率，讓Ca（OH）₂充分反應，則可以提高生成Ca（ClO）₂的轉化率，故B正確；
C．充分攪拌漿料，讓反應物充分反應，則可以提高生成Ca（ClO）₂的轉化率，故C正確；
D．加水使Ca（OH）₂完全溶解，氫氧化鈣濃度減小，則生成Ca（ClO）₂的轉化率降低，故D錯誤；
故選：BC；
③電石渣中的有害雜質CN^-與ClO^-反應轉化為氯離子、二氧化碳和氮氣，所以根據得失電子守恒，每轉化1 mol CN^-至少需要消耗氧化劑ClO^- $\frac{（4-2）+（3-0）}{2}$=2.5mol，故答案為：2.5；
（2）①根據化合價代數和為0，則生成Ca（ClO₃）₂中氯的化合價為：+5價，氯化完成后過濾，CaCO₃和過量的Ca（OH）₂不溶，則濾渣的主要成分為CaCO₃、Ca（OH）₂，故答案為：+5價； CaCO₃、Ca（OH）₂；
②由溶解度曲線，75℃，氯酸鉀的溶解度比氯酸鈣、氯化鉀、氯化鈣都小得多，所以氯酸鈣能與KCl反應轉化為氯酸鉀，故答案為：75℃，氯酸鉀的溶解度比氯酸鈣、氯化鉀、氯化鈣都小得多；
（3）CH₂=CH₂和Cl₂、H₂O混合發生有機反應，首先生成氯代乙醇，其結構簡式為ClCH₂CH₂OH，氯代乙醇再與Ca（OH）₂反應生產環氧乙烷．總反應的化學方程式是  CH₂=CH₂+Cl₂+Ca（OH）₂→+CaCl₂+H₂O；
故答案為：ClCH₂CH₂OH； CH₂=CH₂+Cl₂+Ca（OH）₂→+CaCl₂+H₂O．

點評 本題綜合考查了不同條件下反應產物的判斷、化學方程式的書寫，鍛煉了學生的邏輯思維和分析解決問題的能力，難度不大．