考點45石油 煤
1．復習重點
1．石油的分餾、裂化和裂解；
2．煤的干餾、氣化和液化。
2．難點聚焦
一 石油的成分：
1、石油組成：碳、氫、硫、氧、氮等。
2、石油成分：各種烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴組成的混和物，一般石油不含烯烴。
二 石油的煉制：
開采出來的石油叫做原油。要經(jīng)過一系列的加工處理后才能得到適合不同需要的各種成品，如汽油、柴油等。
原油含水鹽類、含水多，在煉制時要浪費燃料，含水量鹽多會腐蝕設備。所以，原油必須先經(jīng)脫水、脫鹽等處理過程才能進行煉制。
石油的煉制分為：石油的分餾、裂化、裂解三種方法。
石油的分餾與石油的蒸餾原理相同，實驗5－23中：
①蒸餾燒瓶、冷凝管
②溫度計水銀球的位置：蒸餾燒瓶支管口齊平
③冷凝管的進、出口方向能否倒置？
1、石油的分餾
先復習隨著烴分子里碳原子數(shù)增加，烴的沸點也相應升高的知識，然后啟發(fā)學生如何能把石油組成里的低沸點烴和高沸點烴分離開。（答：給石油加熱時，低沸點的烴先氣化，經(jīng)過冷卻先分離出來。隨著溫度升高，較高沸點的烴再氣化，經(jīng)過冷凝也分離出來。）
向?qū)W生說明原油開始沸騰后溫度仍逐漸升高。同時問學生為什么？這說明原油是混合物。
工業(yè)上如何實現(xiàn)分餾過程呢？主要設備是加熱爐和分餾塔。
按P137圖5-24前半部分介紹，要突出介紹分餾塔的作用。最后總結(jié)石油常壓分餾產(chǎn)物：液化石油氣、汽油、煤油、柴油、重油。
接著，提出重油所含的成分如何分離？升溫？在高溫下，高沸點的烴受熱會分解，更嚴重的是還會出現(xiàn)炭化結(jié)焦、損壞設備，從而引出減壓分餾的方法。
按課本P137圖5-24的后半部分介紹減壓分餾過程和產(chǎn)物：重柴油、潤滑油、凡士林、石蠟、瀝青。
2、石油的裂化：
（1）提出石油分餾只能得到25%左右的汽油、煤油和柴油等輕質(zhì)液體燃料，產(chǎn)量不高。如何提高輕質(zhì)燃料的產(chǎn)量，特別是提高汽油的產(chǎn)量？引出石油的裂化。什么叫裂化？
裂化――就是在一定條件下，把分子量大、沸點高的烴斷裂為分子量小、沸點低的烴的過程。
裂化過程舉例：
3、石油的裂解
裂解是深度裂化，裂解的目的是產(chǎn)乙烯。
三：煤的綜合利用：
1、煤的分類和組成
煤是工業(yè)上獲得芳香烴的一種重要來源。分類：
煤
另外，煤中含少量的硫、磷、氫、氧、氮等元素以及無機礦物質(zhì)（主要含Si、Al、Ca、Fe）。因此，煤是由有機物和無機物所組成的復雜的混和物。（煤不是炭）
2、煤的干餾
定義：把煤隔絕空氣加強熱使它分解的過程，叫做煤的干餾。（與石油的分餾比較）
煤高溫干餾后的產(chǎn)物：
3.煤的氣化和液化
（1）煤的氣化
煤的氣化原理是什么？其主要反應是什么？
［答］煤的氣化是把煤中的有機物轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過程。
煤氣化的主要反應是碳和水蒸氣的反應：C(s)+H2O(g) = CO(g)+H2(g)
3．例題精講
【例1】丁烷裂解時可有兩種方式斷裂，生成兩種烷烴和兩種烯烴。如果丁烷裂解率為90%，又知裂解生成的兩種烯烴的質(zhì)量相等，那么裂解后所得到的混合氣體中，分子量最小的氣體占有的體積為分數(shù)為（ ）
A、19% B、25% C、36% D、40%
分析：丁烷的兩種斷裂方式為：C4H10
CH4+C3H6（丙烯）；C4H10C2H6+C2H4（乙烯）
設丁烷為1mol，則裂解的物質(zhì)的量為0.9mol，反應后混合氣體的總物質(zhì)的量為0.9×2+0.1=1.9mol。其中分子量最小的烴為CH4，求其物質(zhì)的量是其關鍵。答案A
【例2】．C8H18經(jīng)多步裂化，最后完全轉(zhuǎn)化為C4H8、C3H6、C2H4、C2H6、CH4五種氣體的混合物。該混合物的平均相對分子質(zhì)量可能是（ ）
（A）28 （B）30 （C）38 （D）40
【提示】
極端1：C8H18→C4H8+C4H10，C4H10→C3H6+ CH4或C4H10→C2H4+C2H6時1mol C8H18生成3mol氣體，則
；
極端2：當生成C4H8極少（幾乎為0）時，生成C3H6、C2H4、C2H6、CH4接近4mol，則
答案BC
【例3】已知煤的近代結(jié)構(gòu)模型如圖所示：
（1）從煤的結(jié)構(gòu)模型來看，煤是工業(yè)上獲得___________烴的重要來源．
（2）我國大約70%的煤是直接用于燃燒的，從煤的結(jié)構(gòu)模型來看，在提供熱量的同時產(chǎn)生大量的___________等氣體物質(zhì)，造成嚴重的大氣污染．
（3）“型煤”技術不僅可以減少87%的廢氣排放量，煙塵排放量也可減少80%，致癌物苯并［α］芘的排放量也減少，同時節(jié)煤20%～30%．“型煤”技術的原理是利用固硫劑在燃燒過程中生成穩(wěn)定的硫酸鹽．下列物質(zhì)中適宜于做固硫劑的是___________．
A．氯化鈣 B．氧化鈣 C．硫酸鈣 D．氫氧化鈣
（4）某“型煤”生產(chǎn)廠利用石灰石作固硫劑，試用化學方程式表示其“固硫”過程．
（5）除上述的“型煤”技術外，為了解決煤燃燒所造成的污染問題和提高煤的利用價值，煤資源的綜合利用方法還有___________，___________，___________等．
解析：
（1）煤結(jié)構(gòu)中含有較多的苯環(huán)，隔絕空氣給煤加強熱可以使它分解，從而獲得芳香烴．
（2）煤結(jié)構(gòu)中含有S和N，所以直接燃煤能產(chǎn)生SO2和氮氧化物，污染環(huán)境．
（3）煤燃燒產(chǎn)生SO2，固硫過程是使其生成穩(wěn)定的硫酸鹽，所以固硫劑可選用氧化鈣或氫氧化鈣．固硫反應為：SO2+CaO
CaSO3 2CaSO3+O2
2CaSO4
Ca(OH)2+SO2=CaSO3+H2O 2CaSO3+O22CaSO4
（4）若利用石灰石作固硫劑，則發(fā)生的反應可表示為：CaCO3CaO+CO2↑
2CaO+2SO2+O22CaSO4
（5）此問正是本節(jié)選學主要內(nèi)容之一：煤的干餾、氣化和液化．
答案：（1）芳香（2）二氧化硫、氮氧化物�。�3）BD
（4）CaCO3CaO+CO2↑ 2CaO+2SO2+O22CaSO4
（5）煤的干餾 氣化 液化
【例4】將圖5－32所列儀器組裝為一套實驗室蒸餾石油的裝置，并進行蒸餾，得到汽油和煤油．
圖5－32
（1）圖中A、B、C三種儀器的名稱是___________．
（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（ ）（ �。┙樱ā 。ā 。ā 。┙樱ā 。ā 。┙樱ā 。�
（3）A儀器中c口是___________，d口是___________（填“進水口”或“出水口”）
（4）蒸餾時，溫度計水銀球應在___________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60℃～150℃間的餾分是___________，收集到150℃～300℃間的餾分是___________．
解析：石油的分餾裝置為：
答案：（1）A是冷凝管；B是蒸餾燒瓶；C是錐形瓶
（2）i h a k b f g w
（3）進水口 出水口
（4）蒸餾燒瓶支管口
（5）防止暴沸
（6）汽油 煤油
4．實戰(zhàn)演練
一、選擇題（每小題7分，共56分）?
1.（2003年春季高考理綜題）從石油分餾得到的固體石蠟，用氯氣漂白后，燃燒時會產(chǎn)生含氯元素的氣體，這是由于石蠟在漂白時與氯氣發(fā)生過?
A.加成反應? B.取代反應?
C.聚合反應? D.催化裂化反應?
2.（2001年全國高考題）為了減少大氣污染，許多城市推廣汽車使用清潔燃料。目前使用的清潔燃料主要有兩類：一類是壓縮天然氣（CNG），另一類是液化石油氣（LPG）。這兩類燃料的主要成分都是?
A.碳水化合物? B.碳氫化合物?
C.氫氣? D.醇類?
3.（2001年上海高考題）C8H18經(jīng)多步裂化，最后完全轉(zhuǎn)化為C4H8、C3H6、C2H4、C2H6、CH4五種氣體的混合物。該混合物的平均相對分子質(zhì)量可能是?
A.28 B.30?
C.38 D.40
4.為提高輕質(zhì)液體燃料的產(chǎn)量，在石油工業(yè)上采用的主要方法是?
A.減壓分餾? B.裂解?
C.催化裂化? D.重整?
5.在常溫常壓下將10 mL某裂解氣中的一種成分與70 mL氧氣混合，點燃使之充分燃燒后，恢復至原狀況，氣體體積變?yōu)?5 mL，則該成分可能是?
A.CH4 B.C2H6?
C.C2H4 D.C3H6?
6.下列敘述錯誤的是?
A.煤的干餾必須在隔絕空氣的條件下進行?
B.煤焦油在
C.冶金用的焦炭可通過煤的低溫干餾獲得?
D.為增強橡膠的穩(wěn)定性，在加工橡膠時要加入硫?
7.下列實驗：①制取蒸餾水；②制取溴苯；③石油的蒸餾；④煤的干餾；⑤制取乙烯；⑥制取乙炔，其中要用到冷凝管或運用冷凝原理的是?
A.①② B.⑤⑥?
C.①②③ D.①②③④?
8.在海灣戰(zhàn)爭期間，科威特大批油井被炸著火。在滅火工作中，下列措施不能考慮用于滅火的是
A.設法阻止石油噴射?
B.設法降低火焰溫度?
C.設法降低石油著火點?
D.設法使火焰隔絕空氣
二、非選擇題（共44分）?
9.（8分）“立方烷”是新合成的一種烴，其分子為正立方體結(jié)構(gòu)。?
（1）“立方烷”的分子式是 。
（2）“立刻烷”可能有的結(jié)構(gòu)是 。（從A、B、C、D中選）。
（3）“立方烷”可能發(fā)生的反應或變化有 。（從A、B、C、D中選）
A.可使Br2水褪色，但不反應?
B.不能使溴的CCl4溶液褪色?
C.能發(fā)生取代反應?
D.能發(fā)生加成反應?
（4）有一苯環(huán)的芳烴為“立方烷”的同分異構(gòu)體，此芳烴能發(fā)生加聚反應，加聚反應的化學方程式為 。
10.（8分）將下圖所列儀器組裝為一套實驗室蒸餾石油的裝置，并進行蒸餾，得到汽油和煤油。?
（1）圖中A、B、C三種儀器的名稱是 。
（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 ； 接 。
（3）A儀器中，c口用于 ，d口用于 。
（4）蒸餾時，溫度計水銀球應在 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，收集到沸點為
11.（8分）有A和B兩種有機液體的混合物，如果A與B互溶，且相互不發(fā)生化學反應。在常溫下，A的沸點為
（1）用蒸餾方法分離和提純該混合物，除酒精燈、牛角管外，必不可少的玻璃儀器還有 ，為防止暴沸，還需加入 。
（2）如果加熱升溫后，第3~10 min收集第一個餾分，第15~25 min收集第二個餾分，請畫出蒸餾法分離提純該混合物的溫度與時間關系的示意圖。?
12.（10分）（2000年上海高考題）有效地利用現(xiàn)有能源和開發(fā)新能源已受到各國的普遍重視。
（1）可用改進汽油組成的辦法來改善汽油的燃燒性能。例如，加入CH3OC（CH3）3來生產(chǎn)“無鉛汽油”。CH3OC（CH3）3分子中必存在的原子間連接形式有 （填寫編號）。
（2）天然氣的燃燒產(chǎn)物無毒、熱值高，而且管道輸送方便，將成為我國西部開發(fā)的重點之一。天然氣常和石油伴生，其主要的成分是 。能說明它是正四面體而非正方形平面結(jié)構(gòu)的理由是 （填寫編號）。?
①其一氯取代物不存在同分異構(gòu)體 ②其二氯取代物不存在同分異構(gòu)體 ③它是非極性分子 ④它的鍵長和鍵角都相等?
（3）1980年我國首次制造出一輛氫汽車，乘員12人，以
①電解水 ②鋅和稀硫酸反應 ③光解海水?
其次，制得純氫氣后還需要解決的問題是 （寫出其中一個）。
13.（10分）人造汽油中的一種烴0.1 mol與
一、1.B 2.B 3.C 4.C 5.BD 6.C 7.D 8.C?
二、9.(1)C8H8 (2)B (3)ABC?
10.(1)A是冷凝管，B是蒸餾燒瓶，C是錐形瓶 （2）i；h；a;k;l;b;f;g;q （3）進水口 出水口 （4）蒸餾燒瓶支管口 （5）防止暴沸 （6）溶劑油和汽油 煤油?
11.（1）蒸餾燒瓶（或圓底燒瓶），溫度計，冷凝管，錐形瓶 沸石（或碎瓷片）?
（2）如下圖?
12.（1）③ （2）甲烷 ② （3）③ 氫氣的輸送和貯存?
13.C5H10
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