Номер 6, страница 97 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

6. Назовите основные продукты, которые получают при коксовании каменного угля.

Решение

Коксование каменного угля — это процесс его промышленной переработки путём нагревания до высоких температур (900–1100o C) без доступа кислорода воздуха. Этот процесс, называемый пиролизом или сухой перегонкой, проводится в коксовых батареях, состоящих из множества коксовых печей. В результате термического разложения сложной органической массы угля образуется твёрдый остаток — кокс, и улавливаются летучие продукты, которые после охлаждения разделяются на несколько фракций. Таким образом, получают четыре основных продукта.

1. Кокс. Это твёрдый пористый материал серого цвета, который является основным целевым продуктом. Содержание углерода в коксе достигает 96–98%. Благодаря своей высокой прочности при нагревании, большой теплоте сгорания и свойствам хорошего восстановителя, кокс незаменим в доменном производстве для выплавки чугуна. Он выполняет три функции: топливо для создания высокой температуры, восстановитель оксидов железа и разрыхлитель шихты, обеспечивающий её газопроницаемость.

2. Коксовый газ. Это горючая газовая смесь, которая образуется в процессе коксования и отводится из печей. После охлаждения и очистки от примесей (смолы, аммиака, сероводорода) газ содержит в основном водород ($H_2$, около 60%), метан ($CH_4$, около 25%) и оксид углерода(II) ($CO$). Коксовый газ обладает высокой теплотворной способностью и используется как технологическое топливо на металлургических и коксохимических заводах, в частности для обогрева самих коксовых печей, а также является ценным сырьём для химической промышленности (например, для производства водорода).

3. Каменноугольная смола. Это густая, вязкая жидкость чёрного цвета со сложным составом и резким запахом. Она конденсируется из летучих продуктов при их охлаждении. Каменноугольная смола является источником сотен ценных органических соединений, прежде всего ароматических углеводородов (бензола, толуола, ксилолов, нафталина, антрацена), фенолов, пиридиновых оснований и др. Путём её разгонки на фракции получают сырьё для производства пластмасс, синтетических волокон, красителей, лекарственных препаратов, пестицидов и многих других продуктов органического синтеза.

4. Надсмольная (аммиачная) вода. Это водный раствор, который также образуется при конденсации летучих продуктов. Он содержит растворившийся в воде аммиак ($NH_3$), а также его соли (например, сульфид $(NH_4)_2S$ и карбонат $(NH_4)_2CO_3$), фенолы и другие соединения. Основное назначение надсмольной воды — извлечение аммиака, который затем используется для производства азотных удобрений, в частности сульфата аммония ($(NH_4)_2SO_4$), а также азотной кислоты.

Ответ: основными продуктами, которые получают при коксовании каменного угля, являются кокс, коксовый газ, каменноугольная смола и надсмольная (аммиачная) вода.