1. Что такое кокс? Для каких целей используется кокс? Какие ещё вещества можно получить из коксового газа (состава H2, CH4, CO, N2, CO2, C2H4)? Напишите уравнения реакций.

2. а) Какие вещества, кроме каменного угля, могут являться природными источниками органических соединений?

б) Что ещё, кроме углекислого газа, выделяется в воздух при сжигании нефти, газа, каменного угля?

1. Что такое кокс? Для каких целей используется кокс? Какие вещества можно получить из коксового газа?

Кокс — это твёрдый пористый продукт, содержащий главным образом углерод. Его получают при нагревании каменного угля без доступа воздуха — коксовании, или сухой перегонке угля.

При коксовании образуются кокс, коксовый газ, каменноугольная смола и аммиачная вода.

Основное применение кокса:

• в металлургии, прежде всего при выплавке чугуна из железных руд;

• как топливо, создающее высокую температуру в доменной печи;

• как восстановитель оксидов металлов;

• как источник углерода в некоторых химических и металлургических процессах.

Например, при горении кокса:

При недостатке кислорода образуется угарный газ:

Он восстанавливает оксиды железа:

Коксовый газ содержит, в частности, $H_2$, $C{H}_4$, $CO$, $N_2$, $C{O}_2$, $C_2{H}_4$. Эти вещества могут служить химическим сырьём.

Из водорода и азота можно получить аммиак:

Из оксида углерода(II) и водорода можно получить метанол:

Также из CO и водорода можно получить метан:

Из углекислого газа и водорода также возможно получение метанола:

Из содержащегося в коксовом газе этилена можно получить этан гидрированием:

При присоединении воды к этилену получают этиловый спирт:

Из метана можно получить ацетилен при высокой температуре:

Таким образом, коксовый газ является не только топливом, но и ценным сырьём для получения аммиака, метанола, этилового спирта, ацетилена, водорода и других веществ.

2а. Какие вещества, кроме каменного угля, могут являться природными источниками органических соединений?

Основными природными источниками органических соединений являются:

• нефть — источник углеводородов, из которых получают бензин, керосин, дизельное топливо, пластмассы, растворители и множество других продуктов;

• природный газ — содержит главным образом метан $C{H}_4$, а также этан, пропан, бутан;

• попутный нефтяной газ — содержит метан и значительные количества более тяжёлых газообразных углеводородов;

• торф;

• горючие сланцы;

• древесина и другое растительное сырьё, содержащее целлюлозу, лигнин, смолы, масла и другие органические вещества;

• продукты жизнедеятельности растений и животных.

Особенно важными промышленными источниками органических веществ являются нефть, природный газ и каменный уголь.

2б. Что, кроме углекислого газа, выделяется в воздух при сжигании нефти, газа и каменного угля?

При полном сгорании углеводородного топлива кроме углекислого газа образуется прежде всего вода в виде водяного пара. Например:

При сгорании нефти, газа и особенно каменного угля могут также выделяться загрязняющие вещества.

При неполном сгорании образуется ядовитый угарный газ:

или, например:

При сильном недостатке кислорода может образовываться сажа — мелкие частицы углерода.

Если в топливе присутствуют соединения серы, образуется диоксид серы:

Часть $S{O}_2$ может окисляться дальше:

Оксиды серы способствуют образованию кислотных дождей.

При высокой температуре горения могут образовываться оксиды азота, например:

Затем: