1、第八章第一节第2课时请同学们认真完成 练案21 基础达标一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)1下列说法中不正确的是(A)A石油化学工业是以石油为原料,既生产石油产品又生产化学用品的石油加工业B石油裂化既能提高汽油产量,又能提高汽油的质量C石油的裂解和裂化都是化学变化,但二者的目的不一样D烷烃在裂解过程中既可发生断链裂解又可发生脱氢裂解解析:石油化学工业的原料是石油和天然气,A项不正确;石油裂化既能提高汽油的产量又能提高汽油的质量,裂解是深度裂化,以获取化工原料乙烯、丙烯、丁烯为生产目的,B、C项均正确;烷烃裂解方式有两种,即断链和脱氢,D项正确。2煤的干馏和石油的分馏,两种变化在本质上的差
2、别是(D)A加热的温度不同B得到的产品不同C前者要隔绝空气,后者不用隔绝空气D干馏是化学变化,分馏是物理变化3下列关于煤、石油、天然气等能源的说法正确的是(C)A石油裂解得到的汽油是纯净物B石油产品都可用于聚合反应C天然气是一种清洁的化石燃料D水煤气是通过煤的液化得到的气体燃料解析:A项,石油的裂解是深度裂化,是将大分子烃断裂成小分子烃的过程,产物主要是短链气态不饱和烃的混合物,错误;B项,能发生聚合反应的分子必须含有不饱和键,但石油的分馏产品大多是烷烃、环烷烃、芳香烃,所以不是所有的石油产品都能发生聚合反应,错误;C项,天然气的主要成分是CH4,燃烧无污染,属于清洁的化石燃料,正确;D项,水
3、煤气是由煤与水在高温条件下反应得到的,是煤的气化产物,错误。二、非选择题4某市家用燃料的更新经历了如图几个过程:请回答下列问题:(1)为了使煤充分燃烧,可采取的措施是_通入足量的空气或将煤粉碎_。(2)煤的气化可产生管道煤气,其主要反应是碳与水蒸气在高温下生成两种常见的可燃性气体,这两种气体是_CO和H2_。(3)液化石油气的主要成分是丙烷(C3H8),丙烷完全燃烧的化学方程式是_C3H85O2 3CO24H2O_。(4)天然气作燃料比煤更清洁的原因是_减少了粉尘污染(答案合理即可)_(答一条即可)。解析:(1)为了使煤充分燃烧,可以通入足量的空气或增大固体表面积(即将煤粉碎)。(2)C(s)
4、H2O(g)CO(g)H2(g),即碳与水蒸气在高温条件下反应生成CO和H2。(3)丙烷完全燃烧生成二氧化碳和水:C3H85O23CO24H2O。(4)天然气燃烧生成二氧化碳和水,无粉尘污染。5煤是一种重要能源,工业上常把煤进行气化和液化处理,变为清洁能源。由水蒸气和炽热的无烟煤作用可得水煤气,水煤气是混合气体,主要由两种无色无味气体组成,是重要的工业原料。(1)在工业生产水煤气时,燃料层的温度会下降,这说明_碳和水蒸气的反应是吸热反应_。(2)提出猜想:水煤气的成分可能是_CO_和氢气,_CO2_和氢气(填化学式);提出以上猜想的依据是_化学反应前后元素种类不变_。设计实验:请从下列装置中选
5、择一种,设计简单的实验证明猜想。(3)你选择的装置是(填字母代号)_B_。(4)实验结论:如果_澄清石灰水不变浑浊_,那么猜想_(或澄清石灰水变浑浊_)(注:第(2)问CO与CO2两空可调换位置,与第(4)问两空答案对应合理即可)_(填序号)合理。解析:(1)因碳和水蒸气的反应是吸热反应,则随着反应的进行燃料层的温度会下降。(2)碳和水蒸气的反应,根据质量守恒定律,元素的种类在化学反应前后没有变化,由此可以推测水煤气的成分可能是CO和氢气或CO2和氢气。(3)二氧化碳一般用澄清的石灰水检验。(4)如果石灰水不变浑浊,那么成分可能是CO和氢气;如果石灰水变浑浊,那么成分可能是CO2和氢气。6裂化
6、汽油中除含有C5C11的烷烃外,还含有C5C11的烯烃及甲苯、二甲苯等苯的同系物。已知甲苯、二甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色。要用化学方法检验某裂化汽油样品中含有烯烃及苯的同系物,实验步骤为(1)先逐滴加入_溴水_,振荡,如果看到_溴水褪色_,则证明有_烯烃_存在。(2)继续逐滴加入_溴水_至_不褪色_为止,静置,用分液漏斗分出_上_(填“上”或“下”)层的裂化汽油样品,再加入_酸性KMnO4溶液_振荡,如果看到_溶液褪色_,则证明裂化汽油中有_苯的同系物_存在。解析:因为烯烃可使溴水、酸性KMnO4溶液褪色,而苯的同系物只能使酸性KMnO4溶液褪色,根据这一性质差异,则先用溴水检验烯烃的存在
7、,再用酸性KMnO4溶液检验苯的同系物的存在。(1)向样品中逐滴加入溴水,振荡,如看到溴水褪色,则证明有烯烃存在。(2)继续逐滴加溴水至不再褪色为止,用分液漏斗分出上层的裂化汽油样品,因为加足量溴水后,生成的卤代烷及水的密度均比烷烃和苯的同系物大。所以上层应是烷烃和苯的同系物的混合物。向分出的上层样品中加入酸性KMnO4溶液,如果紫色褪去,则证明有苯的同系物存在。7能源“非石油化”是战略目标,发展CH4、CO2等为原料的“C1化学”成为当今化工生产的必然趋势。通常天然气中含有H2S等有毒气体,用天然气合成氨的工艺流程如图:(1)合成氨的原料之一为氮气,该流程中为合成氨提供氮气的物质是_空气_。
8、(2)处加入Fe2O3H2O的目的是_除去H2S_。(3)处CH4与H2O(g)在一定条件下反应生成CO2、H2,反应的化学方程式是_CH42H2O(g)CO24H2_。(4)处一般加入K2CO3溶液以吸收CO2,该反应的化学方程式是_K2CO3CO2H2O=2KHCO3_。(5)该流程中参与循环的物质是_Fe2O3H2O_(填化学式)。解析:(1)从流程图可看出,为合成氨提供氮气的物质是空气。(2)天然气中含有的H2S是有毒气体,不能排放到大气中,通过加入Fe2O3H2O生成硫化亚铁和硫单质而除去。(3)CH4与H2O(g)在一定条件下反应生成CO2、H2,反应的化学方程式是CH42H2O(
9、g)CO24H2。(4)K2CO3溶液与CO2反应生成碳酸氢钾(KHCO3),反应的化学方程式是K2CO3CO2H2O=2KHCO3。(5)在该流程中加入了Fe2O3H2O,最后又生成了Fe2O3H2O,所以该流程中参与循环的物质是Fe2O3H2O。能力提升一、选择题(每小题有1个或2个选项符合题意)1“煤制油”的关键技术是煤的气化,而目前煤的气化主要是煤中的碳和水蒸气的反应:C(s)H2O(g)CO(g)H2(g),该反应是吸热反应,反应所需能量是由间歇进行的碳的燃烧(氧气用空气代替)来提供的:CO2CO2。下面关于该过程的说法不正确的是(B)A煤的气化可以减少煤直接燃烧对环境造成的粉尘污染
10、B第一个反应需要吸热,所以煤的气化从能量角度来看,得不偿失C煤气化后作为燃料,燃烧充分,热利用率高D上述两个反应,反应后的混合气体中除去CO、CO2后主要就是合成氨的两种原料气体解析:虽然煤在气化过程中,会有一部分煤的潜在能量受到损失,但由于加工后得到的气态燃料利用率高,而且比较清洁,总体来看,将煤气化再利用,比较合理,故选B。2如图是实验室模拟煤的干馏的实验装置,下列有关叙述错误的是(AD)A图示实验中发生了物理变化B实验后水溶液的pH7,溶液Y是黑色黏稠的煤焦油,上层X是粗苯等C气体Z易燃,可以还原氧化铜D液体Y是一种纯净物解析:煤的干馏是化学变化,A项错误;所得产物有焦炉气(含有CH4、
11、H2、C2H4、CO等)、煤焦油(不溶于水的一种多成分混合物)、粗氨水、焦炭等,焦炉气中的H2、CO可还原氧化铜,且易燃,C项正确;氨水的pH7,煤焦油居于水层以下,粗苯密度小于水,在上层,故B项正确;煤焦油中含有多种物质,属混合物,D项错误。3如图是石油分馏塔的示意图,a、b、c三种馏分中(AC)Aa的沸点最低Bb的熔点最低Cc的平均相对分子质量最大D每一种馏分都是纯净物解析:a、b、c三种馏分均为蒸气,故最上面的熔、沸点最低,c的熔点最高,对应的平均相对分子质量也最大。二、非选择题4将煤直接作为燃料燃烧,不但热效率较低,且产生烟尘、二氧化硫、氮氧化物等物质,造成严重的环境污染。煤的干馏是提
12、高煤的利用率、生产重要化工原料、降低污染物排放量的有效措施之一。某化学学习小组在实验室条件下探究煤干馏的现象及产物,装置如图所示,请回答有关问题:(1)煤干馏的条件是_隔绝空气加强热_。(2)盛有冷水的烧杯的作用是_使粗氨水和煤焦油冷凝液化_。(3)实验后检验有粗氨水生成的操作是_将具支试管取出,塞上试管塞并加热,将润湿的红色石蕊试纸放在支管口处,若试纸变蓝,则说明有粗氨水生成_。(4)已知CO不能使溴水褪色,若将从具支试管支管口处逸出的气体通入溴水中,发现溴水褪色,则说明煤的干馏产生了_不饱和烃类物质_。(5)点燃尾气,火焰的颜色为_淡蓝色_。(6)从煤焦油中分离出苯、甲苯、二甲苯的实验方法
13、是_分馏_。解析:解答本题的关键是要掌握煤的干馏原理。(1)根据煤干馏的定义可知其条件为隔绝空气加强热。(2)冷水浴的作用是冷凝,使粗氨水和煤焦油冷凝液化。(3)可用湿润的红色石蕊试纸检验是否有NH3逸出。(4)溴水褪色,证明煤干馏过程产生了不饱和烃类物质。(5)CO、CH4等气体燃烧时火焰呈淡蓝色。(6)煤焦油中苯及其同系物与其他成分互溶,可通过分馏的方法将它们分离。5实验室用下列仪器组装一套石油分馏的装置,并进行相关实验,可以得到汽油和煤油。(1)写出下列仪器的名称:_蒸馏烧瓶_;_冷凝管_;_锥形瓶_。(2)将以上仪器按从左到右的顺序,用字母a、b、c进行连接:e接(c)接(d)接(a)
14、接(k)接(l)接(b)接(f)接(g)接(w)。(3)仪器中A是_进水口_(填“进水口”或“出水口”,下同),B是_出水口_。(4)蒸馏时,温度计水银球应在_蒸馏烧瓶支管口处_(位置)。(5)在中注入原油后,加几片碎瓷片的目的是_防止暴沸_。(6)在实验结束后,为了探究石油中是否含有烯烃,某学生用中的物质做了一个探究实验,其操作、现象及结论是_用一支洁净的试管,取约23_mL容器中的馏出物,再向试管中滴加34滴酸性KMnO4溶液(或溴水),若溶液颜色不消失,则石油中不含有烯烃;若溶液颜色消失,则石油中含有烯烃_。解析:实验装置的一般安装顺序为“自下而上,从左到右”。冷凝管采用逆流原理,即上口为出水口,下口为进水口;温度计需要测定馏分的温度,所以温度计水银球与蒸馏烧瓶支管口应在同一水平线上,以保证水银球被馏分蒸气包围。