（新教材適用）高中化學(xué)第8章化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展第1節(jié)自然資源的開發(fā)利用第2課時煤石油和天然氣的綜合利用課后習(xí)題新人教版

第一節(jié)自然資源的開發(fā)利用第2課時煤、石油和天然氣的綜合利用課后訓(xùn)練鞏固提升基礎(chǔ)鞏固1.下列有關(guān)煤、石油、天然氣等資源的說法正確的是()。A.石油裂解得到的汽油是純凈物B.石油產(chǎn)品都可發(fā)生加成反應(yīng)C.天然氣是一種清潔的化石燃料D.煤就是碳,屬于單質(zhì)答案C解析石油裂解得到多種烴的混合物,石油產(chǎn)品中的烷烴不能發(fā)生加成反應(yīng);天然氣是一種清潔的化石燃料;煤是由有機物和少量無機物組成的復(fù)雜混合物,主要組成元素是碳。2.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,一類是液化石油氣。這類燃料的主要成分都是()。A.碳水化合物 B.碳?xì)浠衔顲.氫氣 D.醇類答案B解析天然氣的主要成分是甲烷,而液化石油氣的主要成分是C2~C4的烷烴和烯烴,壓縮天然氣和液化石油氣的主要成分都是碳?xì)浠衔铩?.下列關(guān)于石油的說法不正確的是()。A.石油裂解是目前生產(chǎn)乙烯的主要方法B.石油主要含有碳、氫兩種元素C.石油的裂化是化學(xué)變化D.石油分餾的各餾分均是純凈物答案D解析石油的裂化是將碳鏈較長的烴斷裂成碳鏈較短的烴,石油的裂化是化學(xué)變化;石油分餾是依據(jù)石油中各組分沸點的不同進(jìn)行分離,得到的各餾分是處于某一溫度范圍內(nèi)的混合物,D項錯誤。4.下列不屬于煤的綜合利用的是()。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作用轉(zhuǎn)化為液體燃料C.將煤制成煤餅作燃料D.將煤干餾獲得甲苯和乙烯答案C解析煤的綜合利用包括煤的干餾、煤的氣化和煤的液化。煤制成煤餅作燃料不屬于煤的綜合利用。5.城市居民用的石油氣主要成分是丙烷、丁烷等,在使用過程中,常有一些液態(tài)雜質(zhì)沉積于鋼瓶中,這種雜質(zhì)可能是 ()。A.丙烷和丁烷 B.乙烷和丙烷C.乙烷和戊烷 D.戊烷和己烷答案D解析常溫下,分子中含碳原子數(shù)不大于4的烴以氣體形式存在,故液態(tài)雜質(zhì)分子中的碳原子數(shù)必大于4,D項符合。6.下列關(guān)于煤的干餾的敘述,正確的是()。A.煤在空氣中加強熱而分解的過程叫做煤的干餾B.煤干餾只能得到冶金用的優(yōu)質(zhì)焦炭C.煤的干餾和石油的分餾的本質(zhì)差別為干餾是化學(xué)變化而分餾是物理變化D.工業(yè)上芳香烴原料可由煤干餾得到,芳香烴存在于干餾所得的焦?fàn)t氣中答案C解析干餾要在隔絕空氣的條件下進(jìn)行;煤干餾的產(chǎn)物主要是焦炭,同時得到出爐煤氣、煤焦油等物質(zhì);煤的干餾是化學(xué)變化,分餾僅僅是利用石油中各成分的沸點不同而分離混合物中的各成分,是物理變化;芳香烴主要存在于煤焦油中。7.下列對乙烯和聚乙烯的描述,不正確的是()。A.乙烯是純凈物,常溫下為氣態(tài),聚乙烯為固態(tài),是混合物B.乙烯性質(zhì)比聚乙烯活潑C.取等質(zhì)量的乙烯和聚乙烯完全燃燒后,生成的CO2和H2O的質(zhì)量分別相等D.取等物質(zhì)的量的乙烯和聚乙烯完全燃燒后,生成的CO2和H2O的物質(zhì)的量分別相等答案D解析乙烯聚合成聚乙烯時分子中的碳碳雙鍵被破壞,性質(zhì)變得穩(wěn)定,相對分子質(zhì)量變大,所以從氣態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)。有機高分子都是混合物。乙烯和聚乙烯的碳、氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別相等,但相對分子質(zhì)量不相等,所以兩者等質(zhì)量燃燒時生成CO2、H2O的質(zhì)量分別相等,等物質(zhì)的量燃燒時生成CO2、H2O的物質(zhì)的量不相等。8.實驗室干餾煤的裝置如圖所示:(1)寫出圖中儀器的名稱:b,c。

(2)儀器d的作用是,c中的液體中無機物里溶有,可用檢驗出來;可以通過的方法使煤焦油中的重要成分分離出來。

(3)e處點燃的氣體主要成分有,火焰的顏色是。

(4)反應(yīng)結(jié)束后b中的固體是。

答案(1)硬質(zhì)玻璃管U形管(2)盛裝冷水對蒸氣進(jìn)行冷卻氨酚酞溶液分餾(3)H2、CH4、CH2CH2、CO淡藍(lán)色(4)焦炭解析根據(jù)煤干餾的主要產(chǎn)品,b中得到的應(yīng)是焦炭,c中得到的應(yīng)是粗氨水和煤焦油,e處放出的應(yīng)是焦?fàn)t氣。其中粗氨水中溶有氨,呈堿性,可用酚酞溶液檢驗;煤焦油主要是苯、甲苯、二甲苯的混合物,應(yīng)用分餾的方法分離;焦?fàn)t氣的主要成分有CH4、CO、H2、CH2CH2,燃燒時火焰呈淡藍(lán)色。9.目前生產(chǎn)聚氯乙烯的方法是先將乙烯與氯氣和氧氣在一定條件下反應(yīng)生成氯乙烯和水,再進(jìn)一步合成聚氯乙烯。(1)請寫出上述兩個過程的化學(xué)方程式:,。

(2)聚氯乙烯是一種可燃物,發(fā)生火災(zāi)時聚氯乙烯燃燒產(chǎn)生有害氣體,其主要成分可能是;在火災(zāi)現(xiàn)場為了防止氣體中毒,應(yīng)采取的防護(hù)措施是。

(3)請分析說明聚氯乙烯(填“能”或“不能”)用作包裝袋包裹熱的食品,原因是。

答案(1)4CH2CH2+2Cl2+O24CH2CHCl+2H2OnCH2CHCl(2)Cl2、HCl用浸過堿性溶液的毛巾等捂住口鼻(3)不能聚氯乙烯中含有氯元素,受熱易產(chǎn)生對人體有毒害的物質(zhì),不能用作包裝袋包裹熱的食品解析(1)由元素守恒可知,乙烯、Cl2、O2發(fā)生反應(yīng)生成氯乙烯的同時必然生成水。氯乙烯發(fā)生加聚反應(yīng)即得到聚氯乙烯。(2)因聚氯乙烯燃燒時,除生成H2O、CO2、CO外,還可能生成Cl2或HCl,而Cl2或HCl均能與堿性溶液反應(yīng),因此可用堿性溶液吸收有害氣體。(3)因聚氯乙烯含有氯元素,受熱易產(chǎn)生對人體有毒害的物質(zhì),故不能用作包裝袋包裹熱的食品。能力提升1.分子中含有4個碳原子的烷烴,裂解后可生成的烯烴最多有()。A.2種 B.3種C.4種 D.5種答案A解析烷烴裂解生成相對分子質(zhì)量更小的烷烴和烯烴,分子中含有4個碳原子的烷烴,裂解方式有兩種:一種是生成乙烷和乙烯,一種是生成甲烷和丙烯。2.工業(yè)上合成氨的原料之一為氫氣,其來源之一是利用石油氣的有關(guān)成分如丙烷(C3H8)制取。以下途徑,假設(shè)反應(yīng)都能進(jìn)行,從經(jīng)濟效益考慮最合理的是()。A.C3H83C+4H2B.C3H8C3H6+H2C.C3H8+6H2O3CO2+10H2D.2H2O2H2↑+O2↑答案C解析C3H8+6H2O3CO2+10H2這一反應(yīng)最合理,不僅產(chǎn)生的H2量多,而且耗能少。3.(雙選)如圖是對煤進(jìn)行干餾的裝置示意圖(加熱及夾持裝置已省略)。下列敘述錯誤的是()。A.圖示實驗中發(fā)生了化學(xué)變化B.液體X的pH<7,Y是一種黑色黏稠狀液體C.氣體Z易燃,可還原CuO,也可使溴水褪色D.試管A中最后剩下的固體與金剛石互為同分異構(gòu)體答案BD解析煤的干餾是將煤隔絕空氣加強熱使之分解的過程,該過程是化學(xué)變化;煤的干餾產(chǎn)物有粗氨水,使液體X的pH>7;同時干餾還生成了煤焦油,是難溶于水的黏稠液體;干餾的氣體產(chǎn)物中的H2、CO具有還原性,可以還原CuO,氣體產(chǎn)物中的C2H4可使溴水褪色。試管A中最后剩余焦炭,焦炭是含有極少量礦物質(zhì)的碳,焦炭與金剛石不互為同分異構(gòu)體。4.下面是幾個工廠利用廢氣、廢渣(液)聯(lián)合生產(chǎn)化肥硫酸銨的工藝流程圖。請回答下列問題:(1)工藝操作①②分別為、。

(2)工業(yè)合成氨的化學(xué)方程式為。

(3)寫出生成“產(chǎn)品”的離子方程式:。

(4)在實驗室中檢驗合成氨廠排出的廢氣中是否含有氨的方法是。

(5)“副產(chǎn)品”的化學(xué)式為。該聯(lián)合生產(chǎn)工藝中可以循環(huán)使用的物質(zhì)是。

答案(1)將空氣液化后蒸餾分離出氧氣,獲得氮氣過濾(2)N2+3H22NH3(3)CaSO4+CO2+2NH3+H2OCaCO3↓+2NH4++S(4)用濕潤的紅色石蕊試紙放在導(dǎo)氣管口,若試紙變藍(lán),則證明有NH3(5)CaOCO2解析(1)合成氨的原料之一氮氣來源于空氣,分離方法是將空氣液化后蒸餾分離出氧氣,獲得氮氣。(2)工業(yè)合成氨的條件是高溫、高壓和催化劑。(3)“產(chǎn)品”是硫酸銨,反應(yīng)物是硫酸鈣懸濁液、二氧化碳、氨等,產(chǎn)物除產(chǎn)品硫酸銨外,還有碳酸鈣沉淀。(4)氨溶于水顯堿性,實驗室中可以用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗,或利用氨與氯化氫化合為氯化銨的反應(yīng)進(jìn)行檢驗等。(5)分析框圖中各物質(zhì)的關(guān)系可知“副產(chǎn)品”為CaO,能夠循環(huán)使用的物質(zhì)是CO2。5.如何從石油中獲得更多的輕質(zhì)燃油一直是化學(xué)家探索的課題,將石油分餾得到的重油進(jìn)行裂化可以獲得更多的輕質(zhì)燃油。資料一:石蠟是分子中含有20~30個碳原子的烷烴的混合物,常溫下呈固態(tài)。資料二:石油催化裂化中通常使用Al2O3作催化劑。某研究性學(xué)習(xí)小組在實驗室中模擬石油的催化裂化,實驗裝置如圖所示(部分夾持裝置省略)。實驗過程中可觀察到燒瓶Ⅰ中固體石蠟先熔化,試管Ⅱ中有少量液體凝結(jié),試管Ⅲ中酸性高錳酸鉀溶液褪色,實驗后聞試管Ⅱ中液體氣味,具有汽油的氣味。(1)連接該裝置儀器的順序應(yīng)遵循的原則是,加入試劑之前的操作是,長導(dǎo)管的作用是。

(2)試管Ⅱ中少量液體凝結(jié)說明了。

(3)試管Ⅲ中溶液褪色說明了。

(4)能否用試管Ⅱ中的液體提取溴水中的溴?;理由是。

(5)寫出二十烷裂化得到癸烷和癸烯的化學(xué)方程式:。

(6)石油裂化的重要意義是。

答案(1)從下到上,從左到右檢驗裝置的氣密性導(dǎo)氣、冷凝氣體(2)石蠟裂化生成了分子中含5個碳原子以上的液態(tài)烴(3)石蠟裂化生成了分子中碳原子數(shù)小于5的烯烴(4)不能裂化產(chǎn)物中有烯烴,能與溴發(fā)生加成反應(yīng)(5)C20H42C10H22+C10H20(6)可提高石油產(chǎn)品中輕質(zhì)燃油特別是汽油的產(chǎn)量和質(zhì)量解析連接儀器的順序應(yīng)遵循從下到上、從左到右的原則,裝入試劑之前要檢驗裝置的氣密性。依據(jù)石油分餾工業(yè)的分餾塔原理,設(shè)置了長導(dǎo)管,其作用除導(dǎo)氣外,還兼起冷凝氣體的作用;依據(jù)催化裂化原理,下