2018年高中化學(xué) 第二單元 化學(xué)與資源開(kāi)發(fā)利用 課題3 石油、煤和天然氣的綜合利用教學(xué)案 新人教版選修2.doc

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課題3石油、煤和天然氣的綜合利用 石油和天然氣 [自讀教材夯基礎(chǔ)] 1．石油的煉制和石油化工 (1)石油煉制的目的： ①將石油中的混合物進(jìn)行一定程度的分離，使它們物盡其用。 ②將含碳原子數(shù)較多的烴轉(zhuǎn)變?yōu)楹荚訑?shù)較少的烴作為基本有機(jī)化工原料，以提高石油的利用價(jià)值。 (2)石油煉制和加工的方法： 石油煉制和加工方法 分餾 裂化 裂解 常壓分餾 減壓分餾 熱裂化 催化裂化 原理 用蒸發(fā)和冷凝的方法把石油分成不同沸點(diǎn)范圍的蒸餾產(chǎn)物 在一定條件下，將相對(duì)分子質(zhì)量較大、沸點(diǎn)較高的烴分解為相對(duì)分子質(zhì)量較小、沸點(diǎn)較低的烴的過(guò)程 在高于裂化的溫度下，使長(zhǎng)鏈烴斷裂成各種短鏈的氣態(tài)烴和少量液態(tài)烴的過(guò)程 原料 脫水、脫鹽的原油 重油 重油 石油分餾產(chǎn)品中的烴 目的 將原油分離成輕質(zhì)油 將重油充分分離，并防炭化結(jié)焦 提高輕質(zhì)汽油的產(chǎn)量和質(zhì)量 獲取短鏈氣態(tài)不飽和烴 主要原品 溶劑油(C5～C8)，汽油(C5～C11)，煤油、柴油、重油 潤(rùn)滑油、凡士林等 汽油等輕質(zhì)油 乙烯、丙烯、丁烯等 2．天然氣的利用 用途 [跟隨名師解疑難] (1)通過(guò)分餾得到的汽油、煤油、柴油等輕質(zhì)油僅占石油產(chǎn)量的25%左右，還不能滿足社會(huì)的要求。為了獲得更多的輕質(zhì)油，特別是提高汽油的產(chǎn)量，采用催化裂化的方法。 (2)石油的裂化主要是長(zhǎng)鏈烷烴發(fā)生分解的過(guò)程，如十六烷的裂化反應(yīng)為C16H34C8H18＋C8H16(此式只表示十六烷裂化的一種情況，實(shí)際裂化過(guò)程要復(fù)雜得多，同一種烴在裂化過(guò)程中可以發(fā)生不同的分解反應(yīng))。 (3)直餾汽油是石油通過(guò)分餾的方法獲得的汽油，其主要成分是烷烴、環(huán)烷烴等；裂化汽油主要是長(zhǎng)鏈烷烴裂化后得到的飽和烷烴和不飽和烯烴的液態(tài)混合物?？梢?jiàn)直餾汽油與裂化汽油的成分主要的差異在于有無(wú)烯烴存在，因此，可用溴水鑒別直餾汽油和裂化汽油。 (4)石油的煉制過(guò)程： [剖析典例探技法] [例1]　下列有關(guān)石油加工的敘述中，不正確的是(　　) A．石油分餾所得的餾分仍是混合物 B．石油裂化的原料是石油分餾產(chǎn)品，主要指重油 C．石油裂化的主要目的是獲得更多汽油等輕質(zhì)油 D．石油裂解的產(chǎn)品是液態(tài)輕質(zhì)燃料，如汽油 [名師解析]　石油分餾得到汽油、煤油、柴油、石油氣等，每一種均為混合物；石油裂解的產(chǎn)品是小分子不飽和烴。 [答案]　D [名師點(diǎn)睛] (1)石油是由各種烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴所組成的混合物；石油分餾的產(chǎn)物仍然是混合物。 (2)石油的分餾是物理變化，而裂解是深度裂化，和裂化同屬于化學(xué)變化，但原料、條件、目的各不相同。 煤的綜合利用 [自讀教材夯基礎(chǔ)] 1．組成成分 主要含碳元素，還含有少量的H、N、S、O等元素，是多種有機(jī)物和無(wú)機(jī)物組成的復(fù)雜混合物。 2．分類 無(wú)煙煤、煙煤、褐煤、泥煤等。 3．煤的綜合利用 原理 產(chǎn)品 干餾 將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使其分解的過(guò)程 焦炭、煤焦油、出爐煤氣、焦?fàn)t氣 氣化 把煤中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過(guò)程，主要化學(xué)反應(yīng)為C＋H2O(g)CO＋H2 低熱值氣：CO、H2、相當(dāng)量的N2； 中熱值氣：CO、H2、少量CH4； 高熱值氣：CH4 液化 直接液化 煤＋H2液體燃料 優(yōu)質(zhì)汽油、柴油、芳香烴和副產(chǎn)品燃料氣等 間接液化 煤CO＋H2烴類燃料、醇類燃料及化學(xué)品等 合成汽油、甲醇等 [跟隨名師解疑難] (1)石油的分餾是物理變化，煤的干餾是化學(xué)變化。 (2)煤干餾的條件：一要隔絕空氣，以防止煤燃燒；二要加強(qiáng)熱。 (3)焦?fàn)t氣是煤的干餾產(chǎn)物，含有H2、CH4、C2H4、CO等氣體。 [剖析典例探技法] [例2]　下列說(shuō)法正確的是(　　) A．把煤加強(qiáng)熱使之分解的過(guò)程叫干餾 B．煤的干餾屬于化學(xué)變化 C．煤是工業(yè)上獲得芳香烴的一種重要來(lái)源，芳香烴主要存在于煤干餾所得的焦?fàn)t氣中 D．煤中含有苯和甲苯，可以用先干餾后分餾的方法把它們分離出來(lái) [名師解析]　煤的干餾是將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱的過(guò)程，選項(xiàng)A中沒(méi)有強(qiáng)調(diào)“隔絕空氣”這個(gè)重要條件，因此是錯(cuò)誤的；煤干餾時(shí)發(fā)生了分解反應(yīng)，是化學(xué)變化，故選項(xiàng)B正確；煤高溫干餾的產(chǎn)物主要是焦炭，同時(shí)得到焦?fàn)t氣、煤焦油、粗氨水等。焦?fàn)t氣的主要成分是H2和CO等氣體，芳香烴主要存在于煤焦油中，故選項(xiàng)C不正確；煤經(jīng)過(guò)干餾發(fā)生復(fù)雜的物理、化學(xué)變化后得到煤焦油等物質(zhì)，煤焦油是含有多種芳香族化合物的復(fù)雜混合物，煤焦油在170℃以下蒸餾出來(lái)的餾出物中主要含有苯、甲苯、二甲苯和其他苯的同系物等，所以不能說(shuō)煤中含有苯和甲苯，故選項(xiàng)D不正確。 [答案]　B [名師點(diǎn)睛] (1)煤是由有機(jī)物和無(wú)機(jī)物所組成的復(fù)雜的混合物，炭是由碳元素組成的單質(zhì)，二者本質(zhì)上不相同。 (2)煤中不含有苯、萘、蒽等芳香烴，苯、萘、蒽等芳香烴是煤的干餾產(chǎn)物煤焦油中含有的物質(zhì)。 一碳化學(xué) [自讀教材夯基礎(chǔ)] (1)一碳化學(xué)是以分子中只含一個(gè)碳原子的化合物(如CO、CH4、CH3OH等)為原料來(lái)合成一系列化工原料和燃料的化學(xué)。也可以說(shuō)，一碳化工就是新一代的煤化工和天然氣化工。 (2)煤氣化的主要反應(yīng)式： 2C＋O22CO； C＋H2O(g)CO＋H2； CO＋H2O(g)CO2＋H2。 (3)天然氣重整：CH4＋H2O(g)CO＋3H2。 (4)使用不同的催化劑，可以從合成氣制出不同的產(chǎn)物，這就是合成氣化學(xué)，由CH4、CH3OH等含一個(gè)碳原子，通過(guò)催化反應(yīng)直接生成新的化合物，叫甲烷化學(xué)和甲醇化學(xué)。 (5)CH4不僅是一種重要的清潔燃料，更是一種重要的化工原料。 [剖析典例探技法] [例3]　利用合成氣(H2＋CO)生產(chǎn)汽油、甲醇和氨等已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化，合成氣也可轉(zhuǎn)化成醛、酸、酯等多種產(chǎn)物。下列表述正確的是(　　) ①以合成氣為原料的反應(yīng)都是化合反應(yīng)　②改變合成氣中CO與H2的體積比，可以得到不同產(chǎn)物　③合成氣的轉(zhuǎn)化反應(yīng)需在適當(dāng)?shù)臏囟群蛪簭?qiáng)下通過(guò)催化完成?、軓暮铣蓺獬霭l(fā)生成液態(tài)烴或醇類有機(jī)物是實(shí)現(xiàn)“煤變油”的有效途徑　⑤以合成氣為原料的反應(yīng)產(chǎn)物中不可能有烯烴或水 A．①②④　　　　　　 B．②③④ C．②④⑤ D．③④⑤ [名師解析]　以合成氣為原料的反應(yīng)生成物不一定是一種，所以不一定都是化合反應(yīng)，①錯(cuò)；以合成氣為原料的反應(yīng)產(chǎn)物中可能有烯烴和水，這可通過(guò)題設(shè)條件來(lái)判斷，⑤錯(cuò)。 [答案]　B [名師點(diǎn)睛] 一碳化學(xué)的原子利用率并不一定是100%，會(huì)常伴有副產(chǎn)物產(chǎn)生。 天然氣、石油氣、裂解氣、焦?fàn)t氣、水煤氣的來(lái)源及主要成分 天然氣 石油氣 裂解氣 焦?fàn)t氣 水煤氣 來(lái)源 地下礦藏 石油的分餾 石油的裂解 煤的干餾 碳與高溫水蒸氣反應(yīng) 主要成分 甲烷 短鏈烷烴 乙烯、丙烯、丁烯 H2、CH4、C2H4、CO CO、H2 1．在下列各種石油的加工處理過(guò)程中，屬于裂化過(guò)程的是(　　) A．分離汽油和煤油 B．將重油分離為潤(rùn)滑油等 C．十六烷變?yōu)樾镣楹托料? D．將直鏈烴變?yōu)榉枷銦N 解析：裂化是在一定條件下，把相對(duì)分子質(zhì)量較大、沸點(diǎn)較高的烴斷裂為相對(duì)分子質(zhì)量較小、沸點(diǎn)較低的烴的過(guò)程，C屬于此變化。A、B屬于分餾，D屬于催化重整，故A、B、D均不符合題意。 答案：C 2．[雙選題]下列敘述正確的是(　　) A．含有十八個(gè)以上碳原子的烷烴，經(jīng)催化裂化可得到汽油 B．裂化汽油可用來(lái)萃取溴水中的溴 C．分餾和干餾都是物理變化 D．煤焦油是混合物，可通過(guò)分餾使其主要成分進(jìn)一步分離開(kāi)來(lái) 解析：B項(xiàng)裂化汽油中含有不飽和烴，可與溴發(fā)生加成反應(yīng)，故不能用來(lái)萃取溴水中的溴；C項(xiàng)中干餾屬于化學(xué)變化。 答案：AD 3．下列說(shuō)法中正確的是(　　) ①煤是各種芳香烴組成的混合物 ②煤燃燒時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量二氧化硫、碳氧化物和煙塵等污染物 ③煤是以單質(zhì)碳為主的復(fù)雜混合物 ④以煤為主要原料，不僅可以合成甲醇，還可以加工成高級(jí)汽油 A．①② B．①③ C．②④ D．③④ 解析：煤本身是由多種組成復(fù)雜、分子結(jié)構(gòu)龐大的有機(jī)物所組成的，因此①③是錯(cuò)誤的；煤燃燒會(huì)產(chǎn)生大量的二氧化硫等污染物，所以②正確，④正確。 答案：C 4．某混合氣體通過(guò)溴水(使其褪色)，再通過(guò)灼熱的氧化銅(使其黑色變紅色)，再通過(guò)無(wú)水CuSO4粉末(使其變藍(lán)色)，再通過(guò)澄清石灰水(石灰水由清變渾再變清)，最后剩余氣體在空氣中點(diǎn)燃，火焰呈淡藍(lán)色，這混合氣體是(　　) A．水煤氣 B．焦?fàn)t氣 C．石油液化氣 D．高爐煤氣(含CO、CO2和N2等) 解析：水煤氣的主要成分是CO和H2；焦?fàn)t氣的主要成分是H2、CH4、C2H4和CO等；石油液化氣的成分是C3～C5的烷烴。能符合題給實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的氣體只有焦?fàn)t氣。 答案：B 5．將煤直接作為燃料燃燒，不但熱效率較低，且產(chǎn)生煙塵、二氧化硫、氮的氧化物等，帶來(lái)嚴(yán)重的環(huán)境污染。煤干餾是提高煤利用率、生產(chǎn)重要化工原料、降低污染物排放量的有效措施之一。 某化學(xué)學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室條件下探究煤干餾的現(xiàn)象及產(chǎn)物，裝置如下圖，請(qǐng)回答有關(guān)問(wèn)題： (1)煤干餾的條件是______________________________________________________。 (2)盛有冷水的燒杯的作用是______________________________________________。 (3)實(shí)驗(yàn)后檢驗(yàn)生成粗氨水的操作是_________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)已知CO不能使溴水褪色，若將具支試管出來(lái)的氣體通入溴水中，發(fā)現(xiàn)溴水褪色，則說(shuō)明產(chǎn)生了________。 (5)檢驗(yàn)具支試管出來(lái)的氣體的性質(zhì)后，將尾氣點(diǎn)燃，火焰的顏色為_(kāi)_______。 (6)從煤焦油中分離出苯、甲苯、二甲苯的實(shí)驗(yàn)方法是___________________________ ________________________。 解析：(1)據(jù)煤干餾的定義可知其條件為隔絕空氣加強(qiáng)熱。 (2)冷水浴的作用是冷凝，使粗氨水和煤焦油冷凝下來(lái)。 (3)檢驗(yàn)粗氨水時(shí)可用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)有NH3逸出即可。 (4)溴水褪色，證明煤干餾時(shí)產(chǎn)生了乙烯等不飽和的烴類物質(zhì)。 (5)CO、CH4等燃燒時(shí)火焰呈淡藍(lán)色。 (6)煤焦油中苯與甲苯、二甲苯等互溶，故只能通過(guò)蒸餾的方法將其分離。 答案：(1)隔絕空氣加強(qiáng)熱 (2)使粗氨水和煤焦油冷凝下來(lái) (3)將具支試管取出加熱，用事先潤(rùn)濕的紅色石蕊試紙放在試管口，若變藍(lán)，則產(chǎn)生了粗氨水 (4)乙烯等不飽和烴類物質(zhì)　(5)淡藍(lán)色　(6)蒸餾 [高考感悟] 1．(山東高考)化學(xué)與生產(chǎn)和生活密切相關(guān)，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．聚乙烯塑料的老化是因?yàn)榘l(fā)生了加成反應(yīng) B．煤經(jīng)過(guò)氣化和液化等物理變化可轉(zhuǎn)化為清潔燃料 C．合成纖維、人造纖維及碳纖維都屬于有機(jī)高分子材料 D．利用糧食釀酒經(jīng)歷了淀粉→葡萄糖→乙醇的化學(xué)變化過(guò)程 解析：從物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)以及變化等角度進(jìn)行分析，得出合理答案。 A項(xiàng)，聚乙烯分子中不含碳碳雙鍵，不能發(fā)生加成反應(yīng)，塑料老化是發(fā)生了氧化反應(yīng)。B項(xiàng)，煤的氣化和液化均為化學(xué)變化，前者主要為碳與水蒸氣反應(yīng)生成H2和CO，后者主要是以煤為原料制取液體燃料。C項(xiàng)，合成纖維和人造纖維屬于有機(jī)高分子材料，而碳纖維的主要成分為碳，屬于無(wú)機(jī)非金屬材料。D項(xiàng)，糧食釀酒要經(jīng)過(guò)一系列化學(xué)變化，淀粉先發(fā)生水解，最終生成葡萄糖，葡萄糖再在酒化酶作用下生成乙醇和CO2。 答案：D 2．(山東高考)化學(xué)與生產(chǎn)、生活密切相關(guān)。下列敘述正確的是(　　) A．煤的干餾和石油的分餾均屬化學(xué)變化 B．BaSO4在醫(yī)學(xué)上用作鋇餐，Ba2＋對(duì)人體無(wú)毒 C．14C可用于文物的年代鑒定，14C與12C互為同素異形體 D．葡萄糖注射液不能產(chǎn)生丁達(dá)爾現(xiàn)象，不屬于膠體 解析：本題考查化學(xué)在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用，意在考查考生運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。煤的干餾為化學(xué)變化，但石油的分餾為物理變化，A項(xiàng)錯(cuò)誤；Ba2＋為重金屬離子，對(duì)人體有害，B項(xiàng)錯(cuò)誤；14C與12C為碳元素的兩種不同原子，互為同位素，C項(xiàng)錯(cuò)誤；膠體能夠產(chǎn)生丁達(dá)爾現(xiàn)象，葡萄糖注射液不屬于膠體，D項(xiàng)正確。 答案：D 3．(山東高考改編)石油和煤炭加工過(guò)程涉及多種技術(shù)和設(shè)備。 (1)石油分餾時(shí)，在不斷向________(填工業(yè)設(shè)備名稱)內(nèi)投放原料的同時(shí)獲得產(chǎn)品，該過(guò)程為連續(xù)操作過(guò)程。 (2)石油裂化分為熱裂化、________和加氫裂化，裂化的目的是提高_(dá)_______的產(chǎn)量。 (3)煤的洗選是為了降低原煤中灰分和________的含量。煤的流化床燃燒是指空氣從底部吹向煤炭顆粒，并使全部煤炭顆粒浮動(dòng)進(jìn)行燃燒的過(guò)程。 (4)煤的直接液化是煤與適當(dāng)溶劑混合后在高溫和________存在下與________作用生成液體燃料的過(guò)程。 解析：(1)石油分餾在分餾塔中進(jìn)行。 (2)石油裂化分為熱裂化、催化裂化和加氫裂化，裂化的目的是提高輕質(zhì)燃料油(汽油)的產(chǎn)量。 (3)煤的洗選是為了降低原煤中灰分和硫的含量。煤的流化床燃燒是指空氣從底部吹向煤炭顆粒，并使全部煤炭顆粒浮動(dòng)進(jìn)行燃燒的過(guò)程。 (4)煤的直接液化是煤與適當(dāng)溶劑混合后在高溫和催化劑存在下與H2作用生成液體燃料的過(guò)程。 答案：(1)分餾塔 (2)催化裂化　輕質(zhì)燃料油(或汽油) (3)硫(或S)　(4)催化劑　氫氣(或H2) [課時(shí)跟蹤訓(xùn)練] 一、選擇題(本題包括10小題，每小題5分，共50分) 1．為了提高汽油產(chǎn)量，在石油煉制過(guò)程中常采用的化學(xué)方法是(　　) A．常壓分餾　　　　　　　 B．催化裂化 C．減壓分餾 D．高壓分餾 解析：提高汽油產(chǎn)量的化學(xué)方法是催化裂化。 答案：B 2．下列轉(zhuǎn)化不屬于煤或石油的綜合利用的是(　　) A．將煤干餾制得煤焦油和焦炭 B．在一定條件下將煤與氫氣轉(zhuǎn)化為液體燃料 C．將煤變?yōu)槊猴炞魅剂? D．將石油裂解制得乙烯等化工原料 解析：煤的綜合利用包括煤的干餾(焦化)、氣化和液化。石油的綜合利用包括分餾、裂化、裂解、重整等。 答案：C 3．煤的干餾和石油的分餾，兩種變化在本質(zhì)上的差別是(　　) A．加熱的溫度不同 B．得到的產(chǎn)品不同 C．前者要隔絕空氣，后者不必 D．干餾是化學(xué)變化，分餾是物理變化 解析：A、B、C是二者的不同點(diǎn)，但不是本質(zhì)差別，而D是二者的本質(zhì)差別。干餾過(guò)程中發(fā)生了化學(xué)變化，而分餾是利用液體的沸點(diǎn)不同將混合物分離，是物理變化。 答案：D 4．[雙選題]下列關(guān)于石油加工的敘述中，不正確的是(　　) A．石油分餾所得的產(chǎn)物是一種具有恒定沸點(diǎn)的純凈物 B．石油裂化的目的是提高汽油等輕質(zhì)油的量 C．石油裂解的原料是石油分餾產(chǎn)物，包括石油氣 D．石油煉制過(guò)程都是化學(xué)變化的過(guò)程 解析：石油分餾得到的是不同沸點(diǎn)范圍的產(chǎn)物，為混合物，A不正確；石油煉制過(guò)程包括石油的分餾、裂化、裂解、催化重整等，其中分餾為物理變化，裂化、裂解、催化重整為化學(xué)變化，D不正確。 答案：AD 5．下列關(guān)于煤、石油、天然氣等資源的說(shuō)法正確的是(　　) A．石油含有C5～C11的烷烴，通過(guò)石油的常壓分餾得不到汽油 B．石油產(chǎn)品都可用于聚合反應(yīng) C．天然氣是一種清潔的化石燃料 D．水煤氣是通過(guò)煤的液化得到的氣體燃料 解析：本題考查化石燃料的加工方面的知識(shí)。石油中含有C5～C11的烷烴為汽油，通過(guò)常壓分餾可以得到，A錯(cuò)誤；石油產(chǎn)品中含有烷烴，它們不能發(fā)生聚合反應(yīng)，B錯(cuò)誤；天然氣的主要成分是甲烷，屬于清潔能源，C正確；水煤氣的主要成分是一氧化碳和氫氣，是煤的氣化產(chǎn)物，D錯(cuò)誤。 答案：C 6．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．石油是混合物，汽油是純凈物 B．沸點(diǎn)：汽油>煤油>柴油>機(jī)油 C．分餾汽油和裂化汽油成分相同 D．蒸餾石油的實(shí)驗(yàn)裝置也可用來(lái)制取蒸餾水 解析：石油和汽油都是混合物，A不正確；石油分餾時(shí)，首先蒸餾出的是汽油，其次是煤油，再次是柴油，而機(jī)油是一種潤(rùn)滑油，故沸點(diǎn)：汽油<煤油<柴油<機(jī)油，B不正確；分餾汽油中不含烯烴，裂化汽油中含有烯烴，二者的成分不完全相同，C不正確。 答案：D 7．天然氣的主要成分CH4是一種會(huì)產(chǎn)生溫室效應(yīng)的氣體，等物質(zhì)的量的CH4和CO2產(chǎn)生的溫室效應(yīng)前者大。下列敘述：①天然氣與煤、石油相比是較潔凈的能源；②等質(zhì)量的CH4和CO2產(chǎn)生的溫室效應(yīng)也是前者大；③燃燒天然氣也是酸雨的成因之一；④甲烷可用于制造合成氨的原料氣；⑤用甲烷可生成CCl4；⑥甲烷易完全燃燒，故燃燒甲烷時(shí)不必保持空氣流暢。其中正確的是(　　) A．①②③ B．③④⑤ C．①②④⑤ D．①②③④⑤ 解析：天然氣燃燒主要產(chǎn)生CO2和H2O，對(duì)環(huán)境污染小，與煤、柴油相比是比較清潔的能源；等質(zhì)量的CH4和CO2相比，前者的物質(zhì)的量大，由題給信息知產(chǎn)生的溫室效應(yīng)前者大；燃燒天然氣對(duì)形成酸雨沒(méi)有影響；甲烷和氯氣在光照條件下可以發(fā)生取代反應(yīng)生成CCl4；甲烷燃燒時(shí)若空氣不流通可能會(huì)發(fā)生爆炸。 答案：C 8.如圖是實(shí)驗(yàn)室模擬煤干餾的實(shí)驗(yàn)裝置，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．圖示實(shí)驗(yàn)中發(fā)生了化學(xué)變化 B．實(shí)驗(yàn)后水溶液的pH>7，溶液Y是黑色黏稠的煤焦油，上層X(jué)是粗苯等 C．氣體Z易燃，可以還原氧化銅 D．液體Y是一種純凈物 解析：煤的干餾是化學(xué)變化，產(chǎn)物煤焦油中一部分物質(zhì)比水重，而粗苯比水輕，試管中液體分為三層，因?yàn)榻範(fàn)t煤氣中有氨氣，所以溶液呈堿性，又因?yàn)楹蠧O、H2等氣體，所以能還原氧化銅，但不管哪種產(chǎn)物，沒(méi)分離前都是混合物。 答案：D 9．下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．煤油是石油加工所得的主要產(chǎn)品之一，對(duì)煤的加工不能得到煤油 B．利用“氫化法”可將煤加工成燃油，其過(guò)程中發(fā)生了化學(xué)變化 C．利用“氣體－液化法”可將煤加工成燃油，其過(guò)程中只發(fā)生物理變化 D．用煤生成的燃油的化學(xué)式可表示為(CH2)n，它是一種高分子化合物 解析：將煤進(jìn)行低溫(約500～600 ℃)干餾所得到的煤焦油，再進(jìn)行分餾，分餾產(chǎn)品中有煤油。利用“氣化－液化法”可將煤加工成燃油，其過(guò)程可大概表示為：首先把煤轉(zhuǎn)化為氫氣、一氧化碳等氣體，然后在催化劑的作用下，其中的一氧化碳和氫氣轉(zhuǎn)化為燃油。在該過(guò)程中發(fā)生了許多化學(xué)反應(yīng)。(CH2)n是燃油的組成成分，屬于烴，通常呈液態(tài)，液態(tài)烴是小分子化合物而不是高分子化合物。 答案：B 10．丁烷催化裂化，其碳鏈按兩種方式斷裂，生成兩種烷烴和兩種烯烴。若丁烷的裂解率為90%，且裂解后兩種烯烴的質(zhì)量相等，則裂解后得到的相對(duì)分子質(zhì)量最小的氣態(tài)烴在混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)為(　　) A．11% B．19% C．40% D．50% 解析：本題主要考查混合氣體的計(jì)算。為了計(jì)算的方便，可假設(shè)兩種烯烴的質(zhì)量均為42 g，即乙烯為1.5 mol，丙烯為1 mol。由化學(xué)方程式C4H10―→CH4＋C3H6和C4H10―→C2H6＋C2H4可知：CH4為1 mol，C2H6為1.5 mol，則未裂解的C4H10為2.5 mol90%－2.5 mol＝0.28 mol。故甲烷的體積分?jǐn)?shù)為100%＝19%。 答案：B 二、非選擇題(本題包括4小題，共50分) 11．(12分)下圖是石蠟進(jìn)行催化裂化和檢驗(yàn)裂化產(chǎn)物的裝置，根據(jù)圖示回答： (1)試管①中盛的是______________________________________________________。 (2)試管①至②上部導(dǎo)管的作用是__________________________________________。 (3)試管③中盛的是____________________，現(xiàn)象是___________________________ ________________________________________________________________________。 解析：石蠟催化裂化的產(chǎn)物中有烯烴，烯烴能使高錳酸鉀酸性溶液褪色，或使溴水褪色。 答案：(1)石蠟和催化劑　(2)導(dǎo)氣和冷凝　(3)高錳酸鉀酸性溶液(或溴水)　溶液顏色逐漸褪去 12．(12分)(1)下列物質(zhì)中，能用于萃取溴水的是________。 A．分餾汽油 B．酒精 C．裂化汽油 D．苯 (2)石油裂解是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，其產(chǎn)物為混合物。例如： ①上述烷烴和環(huán)烷烴裂解反應(yīng)中，產(chǎn)物M的化學(xué)式為_(kāi)______，N的化學(xué)式為_(kāi)_____。 ②下列關(guān)于的說(shuō)法中正確的是________。 A．可用溴水區(qū)別和 B．等質(zhì)量的和完全燃燒時(shí)的耗氧量相同 C.可與水以任意比互溶 (3)工業(yè)上裂解反應(yīng)的產(chǎn)物都是氣態(tài)小分子烷烴和烯烴的混合物，將它們逐一分離的方法是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)選擇萃取劑的條件：①與原溶劑互不相溶；②與溶質(zhì)不反應(yīng)；③溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度遠(yuǎn)大于在原溶劑中的溶解度。酒精與水互溶，裂化汽油中的不飽和烴會(huì)與Br2發(fā)生加成反應(yīng)，故選AD。 (2)①由物料守恒定律可知，M是H2，N是C5H8；②可以與溴水發(fā)生加成反應(yīng)，而不發(fā)生反應(yīng)，且二者的化學(xué)式不相同，故耗氧量不相同。二者均不能溶于水。 (3)將裂解產(chǎn)物逐一分離的原理應(yīng)為根據(jù)沸點(diǎn)的不同分離，可采取降低溫度的方法。 答案：(1)AD　(2)①H2　C5H8?、贏　(3)降低溫度 13．(12分)石油是很多化工產(chǎn)品的基礎(chǔ)原料，石油經(jīng)煉制和催化裂化、裂解等可得汽油、煤油、烷烴、烯烴和芳香烴等化學(xué)品。 (1)石油加工能獲得多種化工產(chǎn)品，石油蒸餾加工的主要目的是________(填序號(hào))。 A．將石油按沸點(diǎn)不同加以分離 B．將石油按飽和烴與不飽和烴加以分離 C得到碳原子數(shù)多的烴類 D．將石油中烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴分開(kāi) (2)已知碳原子數(shù)≥3的烷烴均可裂化為碳原子數(shù)更少的一種烷烴和一種烯烴，寫出含有5個(gè)碳原子的烷烴催化裂化生成的烯烴：________________________(寫兩種即可)。 (3)科研人員在實(shí)驗(yàn)室中按下列流程在催化反應(yīng)器中裝載不同的催化劑，探究不同催化劑對(duì)石油裂化反應(yīng)的催化性能。 →→→ ①該探究實(shí)驗(yàn)的條件控制非常重要，寫出檢測(cè)裝置中選擇的檢測(cè)試劑及必須注意的問(wèn)題：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②從安全的角度考慮，本實(shí)驗(yàn)尾氣處理的方法是______________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)石油加工的主要目的是將石油按沸點(diǎn)不同分開(kāi)，從而得到不同的石油產(chǎn)品。 (2)含有5個(gè)碳原子的烷烴，催化裂化時(shí)可按以下方式斷鍵：①C5H12CH4＋C4H8，②C5H12C2H6＋C3H6，③C5H12 C2H4＋C3H8。 (3)①石油裂化產(chǎn)物中含有不飽和烴，根據(jù)不飽和烴的性質(zhì)，檢測(cè)裝置中應(yīng)使用溴水或酸性KMnO4溶液，利 用等體積等物質(zhì)的量濃度的溴水或酸性KMnO4溶液褪色時(shí)間的長(zhǎng)短即可判斷在相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生不飽和烴的多少，從而來(lái)判斷不同催化劑的催化性能。 ②裂化氣具有易燃、易爆特點(diǎn)，所以尾氣應(yīng)當(dāng)點(diǎn)燃、防止釋放在空氣中而發(fā)生爆炸。 答案：(1)A　(2)C4H8、C3H6、C2H4(寫兩種即可) (3)①檢測(cè)試劑是溴水或酸性高錳酸鉀溶液，控制等體積等濃度?、邳c(diǎn)燃?xì)怏w 14．(14分)將下圖所列儀器組裝為一套實(shí)驗(yàn)室蒸餾石油的裝置，并進(jìn)行蒸餾，得到汽油和煤油。 (1)圖中A、B、C三種儀器的名稱分別是____________________________________。 (2)將以上儀器按(一)―→(六)順序，用字母a，b，c…表示連接順序： e接(　　)(　　)接(　　)(　　)接(　　 )(　　)接(　　)。 (3)A儀器中c口是________，d口是________(填“進(jìn)水口”或“出水口”)。 (4)蒸餾時(shí)，溫度計(jì)水銀球應(yīng)在____________位置。 (5)在B中注入原油后，加幾片碎瓷片的目的是______________________。 (6)給B加熱，收集到沸點(diǎn)60～150 ℃間的餾分是__________，收集到150～300 ℃間的餾分是________。 解析：實(shí)驗(yàn)裝置的組裝應(yīng)本著“由下往上、從左向右”的原則進(jìn)行。注意檢查裝置的氣密性、冷凝管的水流方向是低進(jìn)高出、溫度計(jì)水銀球應(yīng)位于蒸餾燒瓶支管口處。沸點(diǎn)較低的餾分汽油先汽化，然后是煤油。 答案：(1)冷凝管、蒸餾燒瓶、錐形瓶 (2)i　h　a　b　f　g　w (3) 進(jìn)水口　出水口 (4) 蒸餾燒瓶支管出口處 (5) 防止液體暴沸 (6) 汽油　煤油