高中化学：如图，对C项，焦炉煤气是如何产生的，怎么会有氢气，甲烷，乙烯？谢谢！

Question

如题所述

Answer 1

焦炉煤气的来源是将煤干馏（隔绝空气加强热使之分解）生产焦炭的同时产生的副产品。

焦炉煤气是多种气体的混合物，主要成分有氢气、一氧化碳、甲烷、乙烯等不饱和气态烃。

煤的主要成分是碳，是稠环芳香烃的重要来源。采用高温进行煤的干馏，其中发生的化学反应比较复杂，高中学习石油化工的时候学过的有关反应，例如：烃的裂化、裂解、分解反应都有。

氢气的来源可以参照甲烷的高温分解成为碳和氢气，其实，其他烃也都有类似反应，所以会产生焦炭和氢气。这个过程就是高温下的分解反应。如果在石油化工中就是温度过高会产生炭化结焦的副反应，而在煤的干馏过程中就是要生产焦炭的主反应。

甲烷和乙烯之类的小分子气态烃的来源是烃的裂化和裂解，因为裂解是深度的裂化（烷烃断链之后产生更小分子的烷烃和烯烃），很明显是来自于裂解为主（高温的原因）。

友情提示：学习高中化学石油化工的相关反应在煤的干馏过程中都有体现，只是应试的原因使我们更注重有哪些产品、工业流程和一些重要概念。

想一想：淀粉与纤维素的关系是不是和石油与煤的关系很类似？从碳链长短到结构复杂性思考。

追问

老师，还有一个问题：刺形分馏柱中的“刺”有什么作用？

追答

刺形分馏柱应该就是工业上的分馏塔。

工业上的分馏是一次加热蒸馏出多种组分的方法，和实验室的分馏道理是有差异的。
实验室中进行分馏是一次加热分别收集在不同温度范围内的馏分。
工业分馏是一次加热使很多组分变为气态，由于各组分的分子量不同、挥发性不同（在分馏塔内的爬升高度不同），在不同高度将馏分导出，得到不同产品。
所谓的“刺”就应该是导出产品的出口，理论上讲“刺”越多，每个导出口的产品越接近、性能越好。

追问

老师，制取硫草酸镁，草酸亚铁时，为什么通常是由对应的可溶性金属盐与草酸氨在水溶液中反应得到？不能将对应的金属与草酸反应吗？谢谢！

追答

工业生产是需要考虑成本和安全性的。例如：海水晒盐获得氯化钠，而不是用氯气和钠反应。

Answer 2

焦炉煤气，又称焦炉气，英文名为Coke Oven Gas(COG)，由于可燃成分多，属于高热值煤气，粗煤气或荒煤气。是指用几种烟煤配制成炼焦用煤，在炼焦炉中经过高温干馏后，在产出焦炭和焦油产品的同时所产生的一种可燃性气体，是炼焦工业的副产品。焦炉气是混合物，其产率和组成因炼焦用煤质量和焦化过程条件不同而有所差别，一般每吨干煤可生产焦炉气300~350m3（标准状态）。其主要成分为氢气（55%~60%）和甲烷（23%~27%），另外还含有少量的一氧化碳（5%~8%）、C2以上不饱和烃（2%~4%）、二氧化碳（1.5%~3%)、氧气(0.3%~0.8%))、氮气(3%~7%)。其中氢气、甲烷、一氧化碳、C2以上不饱和烃为可燃组分，二氧化碳、氮气、氧气为不可燃组分。

Answer 3

煤气和石油气那是不同的。煤气从名字就知道是用煤制取的，煤的主要成分是碳，煤气就是一氧化碳。水煤气就是一氧化碳和氢气，是来自于碳和水反应。C+H2O=CO+H2
焦炉煤气，在焦炉里CO,H2.C,,又发生了复杂的变化生成了甲烷，乙烯等。

Answer 4

很简单，煤气大家都知道那就是一氧化碳，煤气来自于煤，煤的主要成分就是碳。氢气怎么来的，那就是碳和水反应，生成的。甲烷，乙烯怎么来的，就是氢气和碳反应出来的。追问

老师，还有一个问题：刺形分馏柱中的“刺”有什么作用？

Answer 5

高中阶段所提到的焦炉煤气是指煤干馏(把煤隔绝空气强热，发生的反应很复杂)工业产生的尾气，其主要成分是氢气、甲烷，还含有少量的一氧化碳，2个碳原子以上的不饱和烃，二氧化碳，氧气，氮气等。