构成煤炭有机质的元素主要有碳、氢、氧、氮和硫等,此外,还有极少量的磷、氟、氯和砷等元素。碳、氢、氧是煤炭有机质的主体,占95%以上;煤化程度越深,碳的含量越高,氢和氧的含量越低。碳和氢是煤炭燃烧过程中产生热量的元素,氧是助燃元素。煤炭燃烧时,氮不产生热量,在高温下转变成氮氧化合物和氨,以游离状态析出。硫、磷、氟、氯和砷等是煤炭中的有害成分,其中以硫最为重要。煤碳燃烧时绝大部分的硫被氧化成二氧化硫(SO2),随烟气排放,污染大气,危害动、植物生长及人类健康,腐蚀金属设备;当含硫多的煤用于冶金炼焦时,还影响焦炭和钢铁的质量。所以,“硫分”含量是评价煤质的重要指标之一。
煤中的有机质在一定温度和条件下,受热分解后产生的可燃性气体,被称为“挥发分”,它是由各种碳氢化合物、氢气、一氧化碳等化合物组成的混合气体。挥发分也是主要的煤质指标,在确定煤炭的加工利用途径和工艺条件时,挥发分有重要的参考作用。煤化程度低的煤,挥发分较多。如果燃烧条件不适当,挥发分高的煤燃烧时易产生未燃尽的碳粒,俗称“黑烟”;并产生更多的一氧化碳、多环芳烃类、醛类等污染物,热效率降低。因此,要根据煤的挥发分选择适当的燃烧条件和设备。
煤中的无机物质含量很少,主要有水分和矿物质,它们的存在降低了煤的质量和利用价值。矿物质是煤炭的主要杂质,如硫化物、硫酸盐、碳酸盐等,其中大部分属于有害成分。
“水分”对煤炭的加工利用有很大影响。水分在燃烧时变成蒸汽要吸热,因而降低了煤的发热量。煤炭中的水分可分为外在水分和内在水分,一般以内在水分作为评定煤质的指标。煤化程度越低,煤的内部表面积越大,水分含量越高。
“灰分”是煤碳完全燃烧后剩下的固体残渣,是重要的煤质指标。灰分主要来自煤炭中不可燃烧的矿物质。矿物质燃烧灰化时要吸收热量,大量排渣要带走热量,因而灰分越高,煤炭燃烧的热效率越低;灰分越多,煤炭燃烧产生的灰渣越多,排放的飞灰也越多。一般,优质煤和洗精煤的灰分含量相对较低。
(2)①二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,吹灭蜡烛,立即用一个沾有澄清石灰水的烧杯罩住白烟,其目的是为了验证假设白烟中是燃烧生成的二氧化碳;我们在验证白烟是否是二氧化碳时,必须排除蜡烛燃烧产生的二氧化碳的干扰;
②吹灭蜡烛,立即用一块干而冷的玻璃片放在白烟上,玻璃片上没有出现水雾,说明白烟中不含水蒸气;
③吹灭蜡烛,立即用燃着的木条去点白烟(注意不要接触烛芯),发现蜡烛重新被点燃,说明白烟具有可燃性,这为小明的假设提供了证据,同时可以排除小亮、小光的假设.因为二氧化碳和水蒸气都不能燃烧;
得出结论由以上探究可知:因为白烟是石蜡蒸气凝成的石蜡固体颗粒,则小明的猜想是正确的.
故答案为:(2)①变浑浊.蜡烛燃烧生成二氧化碳水蒸气;②水蒸气.③小亮、小光.
得出结论小明
A、发令枪弹丸中含有红磷,红磷燃烧生成五氧化二磷,故产生的白烟主要成分是五氧化二磷,而不是红磷,故选项错误.
B、发令枪弹丸中含有红磷,红磷燃烧生成五氧化二磷,故产生的白烟主要成分是五氧化二磷,故选项正确.
C、发令枪弹丸中含有红磷,红磷燃烧生成五氧化二磷,故产生的白烟主要成分是五氧化二磷,而不是水蒸气,故选项错误.
D、发令枪弹丸中含有红磷,红磷燃烧生成五氧化二磷,故产生的白烟主要成分是五氧化二磷,而不是四氧化三铁,故选项错误.
故选:B.
D |
五氧化二磷、氧化镁是白色固体,四氧化三铁是黑色固体;发令枪弹丸中含有红磷,不含有镁,所以产生的白烟应该是五氧化二磷. 故选D |
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