Question

11. Как получить ацетилен из известняка, угля и воды? Сколько литров ацетилена (условия нормальные) требуется для получения 1 кг винилхлорида СН2=СНСl? Подробней пожалуйста

Answer 1

Ответ:

1) CaCO3 + 4C = CaC2 + 3CO

2) CaC2 + H2O = Са(OH)2 + C2H2

Дано:

m(СН2=СНСl)=1 кг

V(C2H2)-?

Напишем уравнение реакции:

C2H2 + HCl = CH2=CH-Cl

n=m/M

n(CH2=CH-Cl)=1000 г/62,5 г/моль=16 моль

M(CH2=CH-Cl)=12*2+3+35,5=62,5 г/моль

Далее через уравнение реакции находим n (C2H2):

16/1 как x/1, следовательно, х=16. (Если этот момент будет не очень понятен - напишите, решу на бумажке)

n (C2H2)=16

V=n*Vm

V(C2H2)=16*22.4=358,4 л.

Ответ: V(C2H2)=358,4 л.

Answer 2

Для получения ацетилена из известняка, угля и воды, вам потребуется процесс называемый карбидным производством (карбидометаллургией). Этот процесс включает в себя следующие шаги:

1. Получение карбида кальция (CaC2):

   • Известняк (CaCO3) подвергается нагреванию до высокой температуры (около 2000°C) с использованием угля (C): CaCO3 + 2C → CaC2 + CO2

2. Производство ацетилена (C2H2):

   • Карбид кальция реагирует с водой (H2O) для образования ацетилена и газообразного кальция оксида (CaO): CaC2 + 2H2O → C2H2 + Ca(OH)2

Теперь давайте рассмотрим, сколько литров ацетилена (при нормальных условиях - 1 атмосфера давления и 0°C) потребуется для получения 1 кг винилхлорида (C2H3Cl). Для этого нам нужно учитывать химические уравнения реакций:

1. Молекулярная масса ацетилена (C2H2) составляет 26 г/моль, а молекулярная масса винилхлорида (C2H3Cl) составляет около 62 г/моль.

2. Ваша реакция для производства ацетилена из карбида кальция и воды говорит, что 1 моль карбида кальция (CaC2) производит 1 моль ацетилена (C2H2).

Теперь мы можем провести расчет:

1. 1 кг (или 1000 г) винилхлорида (C2H3Cl) соответствует примерно 1000 г / 62 г/моль ≈ 16.13 моль винилхлорида.

2. Так как каждый моль карбида кальция (CaC2) производит 1 моль ацетилена (C2H2), вам потребуется примерно такое же количество молей ацетилена, то есть 16.13 моль.

3. Теперь, чтобы найти объем ацетилена при нормальных условиях (нормальные условия определены как 1 атмосфера и 0°C), можно использовать идеальный газовый закон:

   V = (n * R * T) / P

   Где: V - объем газа n - количество молей газа R - универсальная газовая постоянная (примерно 0.0821 л∙атм/моль∙К) T - абсолютная температура (в Кельвинах) P - давление (1 атмосфера)

Температура в Кельвинах будет 0°C + 273.15 = 273.15 К.

Теперь можно рассчитать объем ацетилена:

V = (16.13 моль * 0.0821 л∙атм/моль∙К * 273.15 К) / 1 атмосфера

V ≈ 371.52 литра ацетилена.

Итак, для получения 1 кг винилхлорида потребуется примерно 371.52 литра ацетилена при нормальных условиях.