苏教版化学选修五：专题三 第一单元 第二课时　脂肪烃的来源与石油化学工业 Word版含解析

精品资料1如图是石油分馏塔的示意图，a、b、c三种馏分中()Aa的沸点最高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2仔细观察下图，下列有关说法正确的是()A图中b区的直链烷烃在常温下呈液态B烷烃的熔点随分子中碳原子的增加一定逐渐升高C汽油是化学成分为C5C12的碳氢化合物，分馏石油时，收集汽油的温度应控制在200 以上D分子中碳原子数相同的不同烷烃，其沸点都相同3下列说法正确的是()A煤、石油、天然气是当今世界上最重要的三大矿物燃料，是取之不尽的B煤是由无机物和有机物所组成的复杂的混合物，主要含有碳和氢两种元素C石油主要含有碳和氢两种元素，同时还含有少量的硫、氧、氮等元素D煤和石油都是由古代植物遗体埋在地层下或在地壳中经过一系列非常复杂的变化而形成的4城市中许多家庭使用的罐装“煤气”，实际上是液化石油气，以下有关液化石油气的叙述不正确的是()A液化气是一种混合物，其主要成分是丙烷、丁烷、丁烯B液化气用完后，瓶内往往会残留一些液体，其成分是水C液化气可用作燃料D液化气是石油化工生产过程中的一种副产品5下列有关石油的说法中不正确的是()A石油被称为“工业的血液”B衡量一个国家石油化工工业水平发展的标志是乙烯的产量C石油的主要成分与植物油相同D在海洋里航行的油轮发生泄漏时，会对海洋产生严重的污染6可燃冰外观似冰的白色结晶固体(CH4xH2O)被称为21世纪最具有商业开发前景的战略资源，有关可燃冰的说法不正确的是()A可燃冰开采不当可能会给生态造成一系列严重问题B目前还没有一个工业化开采可燃冰的完美方案C可燃冰是一种高热值的清洁能源，提供了“水变油”依据D目前科学家大都是从海底深处获得可燃冰，并将其保存在加压的液氮瓶中7近年来，我国许多城市禁止汽车使用含铅汽油，其主要原因是()A提高汽油燃烧效率 B降低汽油成本C避免铅污染大气 D铅资源短缺8石油是一种重要能源，人类正面临着石油短缺、油价上涨的困惑。以下解决能源问题的方法不当的是()A用木材作燃料 B用液氢替代汽油C开发风能 D开发地热9下列关于煤、石油、天然气等资源的说法正确的是()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10石油分馏得到的固体石蜡，用氯气漂白后，燃烧时会产生含氯元素的气体，这是由于石蜡在漂白时与氯气发生过()A加成反应 B取代反应C聚合反应 D催化裂化反应11石油主要由烷烃、环烷烃和各种芳香烃组成，石油通过分馏、裂化可得直馏汽油和裂化汽油。现有直馏汽油和裂化汽油各一瓶。(1)请从下列试剂中选择最合理的试剂予以区别。所选试剂是_。A酸性KMnO4溶液 B乙醇 C溴水(2)加入所选试剂后，直馏汽油中观察到的现象是_，裂化汽油中观察到的现象是_。12汽车工业发展清洁的代用燃料已势在必行，洁净代用燃料的推广应用是优化能源结构、降低汽车排放的重要措施。在各种汽车代用燃料中，天然气是理想的清洁燃料，它拥有资源、环保、经济和安全上的优势，如一立方米气(相当于一升油的能量)12美分，而一升汽油要26美分。根据所采用天然气形态的不同，天然气汽车又可分为压缩天然气汽车(CNGV)、液化天然气汽车(LNGV)和吸附天然气汽车(ANGV)三种。近年来，天然气水合物资源也引起了人们的高度重视，我国目前已开始推广使用CNG汽车。试回答下列问题。(1)发展天然气汽车的主要原因是_。A降低汽车成本 B降低燃料成本 C降低汽车污染(2)下图对三种不同类型的汽车(以序号1、2、3表示)的废气排放情况进行了比较。这三种汽车分别是以汽油为燃料的汽车、以天然气为燃料的汽车和电动汽车。请判断其中序号为1的是_汽车，序号为3的是_汽车。13使用催化剂可极大地降低我国石油化工产品的成本。(1)使用催化剂进行石油裂化及裂解获得的主要产品是_。丁烷裂解，除得到甲烷和乙烯外，还可以得到另两种有机物，它们的结构简式为_、_。(2)“绿色化学工艺”的理想状态是反应物中原子利用率为100%。工业上，通过绿色化学工艺用CO、CH3OH和一种不饱和脂肪链烃合成CH2=C(CH3)COOCH3，该不饱和脂肪链烃的分子式为_。(3)科研人员在实验室中按下列流程在催化反应器中装载不同的催化剂，探究不同催化剂对石油裂解反应的催化性能。该探究实验的条件控制非常重要，检测装置中选择的检测试剂及必须注意的问题是_。从安全的角度考虑，本实验尾气处理的方法是_。14丁烷催化裂解可按两种方式进行：C4H10C2H6C2H4；C4H10C3H6CH4，某化学兴趣小组为了测定丁烷裂解气中CH4和C2H6的比例关系，设计实验如图所示：按图连接好装置后，需进行的实验操作有：给D、G装置加热；检查整套装置的气密性；排出装置中的空气等。注：CuO能将烃氧化成CO2和H2O；G后面装置已省略。(1)这三步操作的先后顺序依次是_(填写序号)。(2)简要说明排空气的方法和证明空气已排尽的方法：_。(3)B装置所起的作用是_。(4)假定丁烷完全裂解，当(E和F)装置的总质量比反应前增加了0.7 g，G装置中固体质量减少了1.76 g，则丁烷的裂解产物中n(CH4)n(C2H6)_(假定流经各装置中的气体能完全反应)。参考答案1解析：石油分馏得到的每一馏分都是混合物，沸点最低的最先蒸出，故a、b、c三种馏分中，a处馏分的熔、沸点最低，c处馏分的熔、沸点最高，由于烃分子间不存在氢键，因此熔、沸点高的馏分对应的平均相对分子质量也大。答案：C2解析：因为C1C4的烷烃常温下是气体，C5C16的烷烃常温下是液体，C17以上的烷烃常温下是固体，所以b区的直链烷烃在常温下呈液态，A选项正确；从图上可以看出，丙烷的熔点比乙烷的低，B选项错误；C5C12的碳氢化合物其沸点在50 以上200 以下，所以分馏石油时，应该控制温度在50200 之间，保证收集到的馏分全部是汽油，C选项错误；分子中碳原子数相同的不同烷烃，互为同分异构体，其沸点不相同，D选项错误。答案：A3解析：煤、石油、天然气三大矿物燃料在地球上的蕴藏量是有限的，不是取之不尽的，A错；煤主要含有碳元素，而不是碳和氢两种元素，B错；C正确；石油是由古代动植物遗体在地壳中经过非常复杂的变化形成的，D错。答案：C4解析：液化气作为石油化工生产过程中的一种副产品，其主要成分是丙烷、丁烷、丁烯，此外还含有相对分子质量较大的戊烷、己烷等烃类物质，故用完后会残留少量的液体。这些残留液体是液态烃类物质，而不会是水。答案：B5解析：本题考查了石油的有关知识。石油主要是各类烃的混合物，植物油主要是高级脂肪酸的甘油酯，两者成分不同。答案：C6解析：如果开采可燃冰的方法不当，可能会有较多的甲烷进入大气，会使温室效应加强，造成一系列的环境问题；目前还没有一个较好的工业化开采可燃冰的方案；少量从海底深处获得的可燃冰，保存在加压的液氮瓶中才能较好地保持其晶体结构，A、B、D正确；可燃冰是CH4xH2O，只有分解产生的甲烷才可以燃烧，因此这并不是“水变油”，C错误。答案：C7解析：为了减轻汽油燃烧时的爆震，常在汽油中加入四乙基铅Pb(C2H5)4，汽油燃烧时Pb(C2H5)4也发生燃烧，铅随尾气一同排出，造成严重的空气污染。近年来科学家研制出了抗震剂Pb(C2H5)4的替代品，为了减轻空气污染，含铅汽油正在被强制禁止使用。答案：C8解析：木材本身也是一种短缺的资源，若大量砍伐森林会造成土地沙漠化等环境问题；且木材一般燃烧不充分，燃烧产生的热量利用率较低，造成能源的极大浪费，所以不提倡直接以木材为燃料。解决能源问题的方法有开发利用风能、地热能，研究廉价制氢的方法，用液氢替代汽油等。答案：A9解析：汽油是混合物，A项错误；石油的分馏和直馏产品中不含烯烃，不能发生聚合反应，B项错误；水煤气是由煤通过气化得到的燃料，D项错误。答案：C10解析：石蜡与石油成分相同，主要为烷烃、环烷烃和芳香烃，因此与氯气发生的反应为取代反应。答案：B11解析：(1)直馏汽油中含有的芳香烃也会被酸性高锰酸钾溶液氧化。(2)汽油可萃取溴，裂化汽油中含有不饱和链烃，可与溴发生加成反应生成无色溴代烃。答案：(1)C(2)液体分层，溴水褪色，上层油层呈橙色分层，油层、水层均无色12解析：有机燃料应用于实际有利有弊，要注意从环保、经济、安全等多方面去考查论证。通过本题也可进一步提高我们的环保意识和经济意识。答案：(1)BC (2)电动以汽油为燃料的13解析：本题考查了石油的综合利用。(1)石油的炼制包括石油的分馏和石油的裂化和裂解，使用催化剂进行石油炼制属于石油的裂化和裂解范畴。丁烷裂化可以生成丙烯和甲烷，也可以生成乙烷和乙烯。(2)根据原子守恒，不饱和脂肪链烃的分子式为C3H4。(3)探究不同催化剂对石油裂解反应的催化性能的关键是控制其他实验条件均相同，从安全的角度看，本实验应防止泄漏出来的气体有机物引发的爆炸事故。答案：(1)轻质油和气态烯烃(或碳原子数较少的烃)CH3CH=CH2CH3CH3(2)C3H4(3)试剂为溴水或酸性高锰酸钾溶液，其浓度、体积在每次实验中均相等将剩余气态有机物点燃14解析：C、F装置用来吸收水蒸气，D装置是用来使丁烷催化裂解，E装置是用来吸收烯烃，G装置是用来氧化烷烃。(1)实验之前必须检查装置的气密性，丁烷和空气的混合气体在达到着火点之后可能发生爆炸，所以要在加热之前通入丁烷排尽装置中的空气。(2)当装置中的空气排尽之后，从G装置右边导管中出来的应是纯净的丁烷。(3)实验中通入丁烷的速度不能过快，否则催化裂解反应不充分，B装置是用来观察气体流速的。(4)E和F装置增加的总质量即为吸收的C2H4和C3H6的质量，G装置中固体减少的质量即为CuO中氧元素的质量。由丁烷裂解的两种方式可知，n(CH4)n(C3H6)，n(C2H6)n(C2H4)。设丁烷的裂解产物中CH4与C2H6的物质的量分别为x、y，根据反应CH44CuOCO22H2O4Cu和C2H67CuO2CO23H2O7Cu可知，CuO中共有氧原子的物质的量为(4x7y)。解得xy0.01 mol，所以n(CH4)n(C2H6)11。答案：(1)(2)打开开关K，使丁烷气体流经各装置；从G装置右边导管中收集一试管气体，用拇指堵住管口移至火焰，若无爆鸣声，则证明空气排尽(3)通过观察气泡冒出的速度，调节开关K，控制气流(4)11