人教版高中化學(xué)選修2知識點及重點題型梳理-石油、煤和天然氣的綜合利用

認(rèn)真整理認(rèn)真整理資料來源于網(wǎng)絡(luò)僅供免費溝通使用資料來源于網(wǎng)絡(luò)僅供免費溝通使用人教版高中化學(xué)選修二學(xué)問點梳理?？紝W(xué)問點重點題型〔 〕穩(wěn)固練習(xí)常考學(xué)問點石油、煤和自然氣的綜合利用【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、了解煤和石油綜合利用的最進(jìn)展；2、了解自然氣綜合利用的最進(jìn)展。【要點梳理】要點一、石油的煉制石油的成分：石油所含的元素主要成分是碳和氫〔97～98，它主要是由各種烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴組成的混合物。從所含成分的狀態(tài)看，大局部是液態(tài)烴，在液態(tài)烴里溶有氣態(tài)烴和固體烴。石油的煉制【化學(xué)與資源開發(fā)利用#石油的煉制】石油的分餾①原理：石油是烴的混合物，因此沒有固定的沸點。含碳原子數(shù)越少的烴，沸點越低。因此，在給石油加熱時，低沸點的烴先汽化，經(jīng)過冷凝液化后分別出來。隨著溫度的上升，較高混點的烴再汽化，經(jīng)過冷凝液化后，的分餾。分餾出來的各種成分叫做餾分。每一種餾分仍舊是多種烴的混合物。②產(chǎn)品：石油氣、汽油、煤油、柴油、潤滑油和重油。③石油分餾的試驗：儀器：蒸餾燒瓶、冷凝管、接液管、錐形瓶、溫度計導(dǎo)管、溫度計、酒精燈等。試驗裝置：試驗操作：a．檢查氣密性。b．加藥品：將待蒸餾液通過玻璃漏斗留神倒入蒸餾燒瓶中。不要使液體從支管流出。參加幾粒沸石，塞好帶溫度計的塞子。c．加熱：用水冷凝時，先翻開冷凝水龍頭緩緩?fù)ㄈ肜渌缓箝_頭加熱。d．觀看沸點及收集餾分：用錐形瓶分別收集60～150150～300℃時的餾分，就可以得到汽油和煤油。試驗留意事項：a．蒸餾瓶要枯燥，裝入原油體積不能超過容積的2／3；b．蒸餾瓶內(nèi)參加碎瓷片或沸石以防暴沸；c．溫度計水銀球的位置應(yīng)在蒸餾瓶的支管口下緣處；d．從冷凝管下端進(jìn)水口通入冷水，從上端出水口流出。石油的裂化低的烴的過程。在催化作用下進(jìn)展的裂化，又叫做催化裂化。例如C H

化CH +CH 。②原料：石油分餾產(chǎn)品。③目的：為了提高汽油等輕質(zhì)液體燃料的產(chǎn)量和質(zhì)量。④產(chǎn)品：各種輕質(zhì)液體燃料。裂解

16

8

8 16〔包括石油氣例如CH

化CH +CH，CH

CH+CH，CH

+CH

，CH8 18

4 10 4 8 4

2 6 2 4 4

4 3 6 4 82CH。加熱,加壓 2 4②原料：各種石油分餾產(chǎn)品。③目的：獲得乙烯、丙烯、丁二烯等化工原料。④產(chǎn)品：乙烯、丙烯、丁二烯。要點詮釋：列表比較石油煉制加工的重要手段原料原料原理目的分餾原油利用各成分的沸點的不同，通過不斷地加熱和汽化、冷凝，將石油分成各種沸點范圍的餾分從石油中分別出汽油、煤油等各種有用成分物理變化催化裂化重油相對分子質(zhì)量較小、沸點較低的烴提高汽油等輕質(zhì)油的質(zhì)量和產(chǎn)量變化主要化學(xué)變化汽油〔C～C 、煤油〔C ～C 、5121216柴油〔C ～C 、潤滑油、重油輕質(zhì)油〔主要是汽油〕1518裂解石油分餾產(chǎn)物承受比裂化更高的溫度使長鏈烴斷裂為氣態(tài)鏈烴主要是為了獲得乙烯等烯烴化學(xué)變化乙烯、丙烯、丁二烯等要點二、自然氣的利用1．制備合成氨的原料氣氫氣：CH+HO

CO+3H，CH

CO+4H。制乙烯。制甲醇。合成液體燃料

4 2 △

2 4 2 △ 2 2要點三、煤的綜合利用煤的干餾【化學(xué)與資源開發(fā)利用#煤的干餾】概念：將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使其分解的過程，叫做煤的干餾。煤干餾的產(chǎn)物：煤經(jīng)過干餾能生產(chǎn)出焦炭、煤焦油、粗氨水和焦?fàn)t氣等。干餾產(chǎn)品焦?fàn)t氣主要成分H干餾產(chǎn)品焦?fàn)t氣主要成分H、CH、CH、CO242 4主要用途氣體燃料、化工原料苯、甲苯、二甲苯炸藥、染料、醫(yī)藥、農(nóng)藥、合成材料煤焦油酚類、萘染料、醫(yī)藥、農(nóng)藥、合成材料瀝青筑路材料、制碳素電極焦炭碳冶金、合成氨造氣、電石、燃料煤的氣化和液化【化學(xué)與資源開發(fā)利用#煤的氣化和液化】作用：使煤變成清潔能源，提高煤的燃燒效率。煤的氣化：把煤中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過程。反響原理：C(s)+HO(g) 2

CO(g)+H(g)2煤的液化：把煤轉(zhuǎn)化成液體燃料的過程。過程過程產(chǎn)品直接液化把煤與適當(dāng)?shù)娜軇┗旌虾螅诟邷?、高壓和有催化劑的條件下，使煤與氫氣作用生成液體燃料優(yōu)質(zhì)汽油、柴油、芳香烴和其他化工原料，副產(chǎn)燃料氣、液化石油氣、硫黃和氨氣等間接液化先把煤轉(zhuǎn)化成一氧化碳和氫氣〔合成氣料、醇類燃料及化學(xué)品等甲醇等要點詮釋：分餾與干餾的比照見下表加工對象 加工目的加工對象 加工目的液體混合物 分別各成分固體物質(zhì) 分解成各種不同成分變化的本質(zhì)物理變化化學(xué)變化相像點分餾干餾均需加熱實例石油的分餾煤的干餾【典型例題】類型一：石油的分餾及其產(chǎn)品組成1有人設(shè)計了一套試驗來分餾原油，請將五個步驟的正確挨次的序號填入括號中?！病硨⒄麴s燒瓶固定在鐵架臺上，在蒸餾燒瓶上塞好帶溫度計的橡皮塞?！病尺B接好冷凝管。把冷凝管固定在鐵架臺上，將冷凝管進(jìn)水口的橡皮管的一端和水龍頭連結(jié)，和出水口相接的橡皮管的另一端放在水槽中?！病嘲丫凭珶舴旁阼F架臺上，依據(jù)酒精燈高度確定鐵圈的高度，放好石棉網(wǎng)?！病诚蛘麴s燒瓶中放入幾片碎瓷片，再用漏斗向燒瓶內(nèi)加原油，塞好帶溫度計的橡皮塞，把接收器連接在冷凝器的末端，并伸入接收裝置〔如錐形瓶〕中。〔〕檢查氣密性〔利用給固定裝置微熱的方法。在上述試驗中，溫度計的水銀球的位置在 ?！舅悸伏c撥】此題考察石油的分餾試驗操作，留意操作時的試驗原理、試驗步驟、儀器的使用等?！敬鸢浮竣冖邰佗堍荨矎纳贤?，溫度計的水銀球應(yīng)在蒸餾燒瓶支管處。(2)(3)(1)(4)(5)或(2)(3)(1)(5)(4)〔從上往下〕因溫度計是測石油氣的溫度，故水銀球應(yīng)在蒸餾燒瓶支管處?！究偨Y(jié)升華】組裝時，應(yīng)遵循先加熱后冷凝、再收集的挨次，加熱裝置的組裝要先下后下。操作應(yīng)遵循先連裝置再加藥品的原則。汽油的主要成分為C5～C11的烴，柴油主要成分為C15～C18的烴。舉一反三：【變式1】請將石油產(chǎn)品汽油、柴油、煤油、瀝青、液化石油氣按其組成物質(zhì)分子中碳原子數(shù)遞增的挨次排列 ?！敬鸢浮恳夯蜌?、汽油、煤油、柴油、瀝青碳原子最多的重油，重油可進(jìn)一步分別得到瀝青等，按分餾塔從上到下得到的分餾產(chǎn)品，碳原子數(shù)漸漸增多。類型二：石油的裂化及煤的干餾例2 裂化汽油中除了含有C～C 的烷烴外，還含有C～C 的烯烴以及甲苯、二甲苯等苯的同系物。怎5 11 5 113寫出簡要試驗步驟?！舅悸伏c撥】此題雖然涉及石油的裂化，但實質(zhì)考察的是烴類的性質(zhì)，留意用特征反響鑒別?！?〕加溴水振蕩，溴水褪色的是裂化汽油，然后在不褪色的3支試管中加酸性KMnO4

溶液并充分振蕩，褪色的是甲苯，不褪色的是苯〔2〕取少量裂化汽油于試管中，先逐滴滴加溴水直至溴水不褪色為止，然后2～3滴酸性KMnO4

溶液用力振蕩，假設(shè)褪色則證明裂化汽油中含苯的同系物。的同系物的酸性KMnO4

溶液褪色，故檢驗苯的同系物存在時，必需先排解烯烴的干擾?！究偨Y(jié)升華】問題〔2〕假設(shè)首先參加酸性KMnO4

溶液，苯的同系物和烯烴均能使酸性KMnO4

溶液褪色，得不到正確的結(jié)論。必需先排解干擾，除去烯烴，方能得出正確的結(jié)論。例3汽車尾氣污染已成為一重大公害，汽車內(nèi)燃機(jī)中汽油汽化后與空氣按肯定比例混合進(jìn)入氣缸，引擎用電火花引燃，此時氣缸內(nèi)溫度快速上升，氣體體積急劇膨脹，產(chǎn)生壓力推動活塞，燃燒時產(chǎn)生有害氣體通過尾氣排出，污染了大氣。為簡化爭論，設(shè)汽油的成分全部為辛烷，并設(shè)空氣中O體積占五分之一，其余為N，試定2 2量爭論分析如下問題：設(shè)辛烷氣體與空氣的體積比〔一樣條件下〕為a，要使辛烷完全燃燒，a的最小值為〔用小數(shù)表示，設(shè)其為〕 ，簡潔列出推算依據(jù)。假設(shè)辛烷與空氣的體積比＞a＇時尾氣中會產(chǎn)生污染大氣的有毒氣體是 當(dāng)該污染氣體含xmol時，反響的化學(xué)方程式是 。假設(shè)辛烷與空氣的體積比＜a＇時，尾氣中仍能產(chǎn)生污染大氣的有毒氣體是 ，產(chǎn)生該氣體的化學(xué)方程式是 。留意題目中文字的引導(dǎo)。2〔1〕

或0.016 〔2CO 2CH +(2m)O2CO+(12m)CO+18HO125

8 18 2 2 2〔3〕NONO

N+O

2NO〔2NO+O==2NO〕2 2 2 2 2點燃

V(CH ) 2 1【解析〔1〕的推算依據(jù)：辛烷完全燃燒：2CH +25O16CO

O，則。

8 18 0.016。

8 18 2

2 2 V(空氣) 25 5辛烷與空氣的體積比＞aCO氣體。辛烷與空氣的體積比＞a＇時，氧氣過量，與氮氣反響產(chǎn)生一氧化氮，連續(xù)氧化轉(zhuǎn)化為二氧化氮?！究偨Y(jié)升華】目前我國主要的能源品種仍舊是煤、石油、自然氣，燃燒產(chǎn)生的CO以它們各自的主要成分C、CnHn+2、CH4為代表，當(dāng)三者質(zhì)量一樣時，產(chǎn)生CO2最少的對環(huán)境的負(fù)面影響最小，該物質(zhì)為CH4。11】依據(jù)右圖把煤隔絕空氣加強(qiáng)熱。以下表達(dá)錯誤的選項是〔〕A、圖中發(fā)生了化學(xué)變