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1、第二講 來自石油和煤的兩種基本化工原料
一、選擇題
1.下列關(guān)于煤、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)品都可用于聚合反應(yīng)
C.天然氣是一種清潔的化石燃料
D.水煤氣是通過煤的液化得到的氣體燃料
解析 石油裂解得到的汽油是由含C原子數(shù)為5~11的烷烴和烯烴等組成的混合物,A
項不正確;石油產(chǎn)品中有些不含雙鍵的烴類物質(zhì)不能用于聚合反應(yīng),B項不正確;水煤
氣是通過煤與水反應(yīng)得到的氣體燃料,D項不正確;以甲烷為主要成分的天然氣是一種
很好的清潔燃料,C項正確。
答案 C
2.下列化合物的分子中,所有原子都處于同一
2、平面的有 ( )
A.乙烷 B.甲苯 C.氟苯 D.四氯乙烯
解析 A項,乙烷分子中的共價鍵間鍵角約為109°28′,該分子中最多只有4個原子處
于同一平面里;B項,甲基中的碳原子所形成的四個共價鍵間夾角約為109°28′,甲基
中的四個原子是不能在一個平面上的。苯、乙烯都是平面形分子,苯中的氫原子被氟原
子取代、乙烯分子中的氫原子被氯原子取代后并沒有改變各原子的空間位置,所以氟苯、
四氯乙烯的所有原子均在同一平面里。
答案 CD
3.下列反應(yīng)中,屬于取代反應(yīng)的是 ( )
①CH3CHCH2+Br2CH
3、3CHBrCH2Br
②CH3CH2OHCH2CH2+H2O
③CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O
④C6H6+HNO3C6H5NO2+H2O
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
答案 B
4.下列化合物分子中的所有碳原子不可能處于同一平面的是 ( )
A.甲苯 B.硝基苯
C.2-甲基丙烯 D.2-甲基丙烷
解析 在有機分子結(jié)構(gòu)中,與苯環(huán)、碳碳雙鍵直接相連的碳原子是在官能團所在的平面。
故只有2-甲基丙烷的碳原子不可能處于同一平面。
答案 D
5.下列事實能說明苯分子結(jié)構(gòu)中,碳
4、碳鍵不是單、雙鍵交替排布,而是6個完全相同的碳碳鍵的是 ( )
a.苯不能使酸性KMnO4溶液褪色
b.苯中碳碳鍵的鍵長均相等
c.苯能在加熱和催化劑存在的條件下氫化生成環(huán)己烷
d.經(jīng)實驗測得鄰二甲苯僅有一種
e.苯在FeBr3存在的條件下同液溴可發(fā)生取代反應(yīng),但不會因化學(xué)變化而使溴水褪色
A.bcde B.a(chǎn)cde C.a(chǎn)bcd D.a(chǎn)bde
解析 若苯中碳碳鍵是單、雙鍵交替排布的,則苯能使酸性KMnO4溶液褪色,鄰二甲
苯會有兩種。故選D。
答案 D
6.下列有關(guān)化學(xué)用語能確定為丙烯的是 ( )
5、
解析 A項球棍模型不一定由C、H兩種元素組成;B項C3H6有丙烯、環(huán)丙烷兩種結(jié)構(gòu);
C項為丙烯的電子式,D項為丙烯的結(jié)構(gòu)簡式。
答案 CD
7.既可以用來鑒別甲烷和乙烯,又可以用來除去甲烷中混有的少量乙烯的操作方法是 ( )
A.混合氣通過盛酸性高錳酸鉀溶液的洗氣瓶
B.混合氣通過盛足量溴水的洗氣瓶
C.混合氣通過盛蒸餾水的洗氣瓶
D.混合氣跟適量氯化氫混合
答案 B
8.某混合氣體由兩種氣態(tài)烴組成,2.24 L該混合氣體完全燃燒后,得到4.48 L二氧化碳(氣體體積已折算為標準狀況時的體積)和3.6 g水,則兩種氣態(tài)烴可能是
6、 ( )
A.CH4和C3H8 B.CH4和C3H4
C.C2H4和C3H4 D.C2H4和C2H6
解析 根據(jù)數(shù)據(jù)可求出混合氣體的平均分子式為C2H4,因此,只有B項滿足題意。
答案 B
二、非選擇題
9.某含苯環(huán)的化合物A,其相對分子質(zhì)量為104,碳的質(zhì)量分數(shù)為92.3%。
(1)A的分子式為_____________________________________________________________;
(2)A與溴的四氯化碳溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為:________________________,反應(yīng)類型
是________;
7、
(4)一定條件下,A與氫氣反應(yīng),得到的化合物中碳的質(zhì)量分數(shù)為85.7%,寫出此化合物
的結(jié)構(gòu)簡式_________________________________________________________________;
(5)在一定條件下,由A聚合得到的高分子化合物的結(jié)構(gòu)簡式為_____________________。
解析 1 mol化合物A中含C、H原子的物質(zhì)的量分別為:n(C)=≈8 mol,
n(H)=≈8 mol,即化合物A的分子式為:C8H8,是苯乙烯。
10. (1)乙烯是石油裂解的主要產(chǎn)物之一。將乙烯通入溴的四氯化碳溶液中,觀察到的現(xiàn)象是_
8、_______________,其反應(yīng)方程式為________________________。乙烯在一定條件下發(fā)生加聚反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________,其產(chǎn)物的名稱是______________;乙烯對水果具有________功能。
(2)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
增的順序排列_______________________________________________________________。
解析 (1)乙烯分子中碳碳雙鍵較為活潑,可以發(fā)生加成、加聚、氧化等多種化學(xué)反應(yīng)。
將乙烯通入溴的CCl4溶液,溶液
9、的橙紅色退去。乙烯在催化劑存在條件下發(fā)生加聚反應(yīng):
nCH2===CH2CH2—CH2,產(chǎn)物聚乙烯是一種常見的塑料,有著廣泛的用途。乙
烯還是一種應(yīng)用在農(nóng)業(yè)上的植物生長調(diào)節(jié)劑,可用作果實的催熟劑。
(2)各種石油產(chǎn)品的組成物質(zhì)中碳原子個數(shù)范圍如下表
汽油
柴油
煤油
瀝青
液化石油氣
碳原子數(shù)
7~11
16~18
11~16
>20
1~4
按碳原子數(shù)遞增順序排列為:液化石油氣、汽油、煤油、柴油、瀝青。
答案 (1)溶液的橙紅色退去
Br2+CH2===CH2―→CH2Br—CH2Br
nCH2===CH2CH2—CH2 聚乙烯 催熟
(2)
10、液化石油氣、汽油、煤油、柴油、瀝青
11.實驗室制備硝基苯的方法是苯與濃硫酸和濃硝酸的混合液加熱到55 ℃~60 ℃反應(yīng),已知苯與硝基苯的基本物理性質(zhì)如下表所示:
熔點
沸點
狀態(tài)
苯
5.51 ℃
80.1 ℃
液體
硝基苯
5.7 ℃
210.9 ℃
液體
(1)要配制濃硫酸和濃硝酸的混合酸的注意事項是___________________。
(2)分離硝基苯和水的混合物的方法是________;分離硝基苯和苯的方法
是________。
(3)某同學(xué)用如圖裝置制取硝基苯:
①用水浴加熱的優(yōu)點是_____________________________
11、____________;
②指出該裝置的兩處缺陷_______________________________________;
_____________________________________________________________。
解析 (1)試劑的混合:把濃硫酸緩緩注入到濃硝酸中并及時攪拌冷卻,最后逐滴加入苯,
邊加邊振蕩,使混酸與苯混合均勻。
(2)硝基苯和水互不相溶,可用分液的方法分離。硝基苯和苯互溶,沸
點相差較大,可考慮用蒸餾的方法分離。
(3)①水浴加熱可以使反應(yīng)物受熱均勻,并且溫度容易控制。②兩處缺
陷分別是:盛放反應(yīng)物的試管不能接觸燒杯
12、底部;為了防止苯、硝酸
的揮發(fā)應(yīng)在試管口加一個長直玻璃管,起到冷凝回流作用,如圖。
答案 (1)將濃H2SO4沿?zé)瓋?nèi)壁緩緩注入濃HNO3中,并用玻璃棒不
斷攪拌
(2)分液 蒸餾
(3)①使反應(yīng)體系受熱均勻,容易控制溫度
②試管底部不能與燒杯底部接觸
試管口缺少一個帶有長直玻璃導(dǎo)管的橡皮塞
12.煤的干餾是煤氣化的重要方法,是煤綜合利用最“古
老”的方法,也是最簡單的方法,所謂煤的干餾是在
隔絕空氣和高溫的條件下,煤可以發(fā)生分解,生成固
態(tài)的焦炭、液態(tài)的煤焦油、氣態(tài)的焦爐氣。下面是某
實驗小組設(shè)計的煤干餾實驗,裝置如圖所示。
取約2~3 g的煤粒,在研缽中研磨至粉末
13、狀態(tài);用藥匙將
煤粉放入玻璃管中,在具支試
管中加入2 mL水,然后按照如圖所示安裝好裝置;點燃酒精燈,對玻璃管均勻受熱后
再集中受熱,注意觀察具支試管中氣泡產(chǎn)生的速度;待具支試管中氣泡產(chǎn)生的速度均勻
后,用明火靠近具支試管的支管口處,可以觀察到產(chǎn)生的氣體能夠燃燒。
根據(jù)上述實驗設(shè)計回答下列問題:
(1)實驗結(jié)束后,應(yīng)該先把玻璃管從溶液中取出,然后再熄滅酒精燈,這樣操作的目的是
________________________________________________________________________。
(2)焦爐氣是一種混合性的可燃性氣體,點燃焦爐氣前必須
14、進行________操作,目的是
________________,但該實驗沒有進行此操作,實驗中需要多排一會兒氣體,至氣泡均
勻時再點燃。
(3)取下具支試管,可以發(fā)現(xiàn)其中的液體分為兩層,上層是________,下層是________,
在溶液中滴加酚酞試劑,溶液顯________色,原因是_______________________________。
解析 這是實驗室中進行煤干餾的實驗方法,該題考查了實驗安全問題,煤干餾產(chǎn)生的
氣體的可燃性及煤焦油的成分,值得注意的是煤氣化的產(chǎn)物中含有部分氨氣,且煤焦油
中多為苯、甲苯等芳香烴化合物,不溶于水,實際上煤焦油中有機化合物的成分多達幾
千種。
答案 (1)防止因先撤走酒精燈導(dǎo)致玻璃管內(nèi)溫度降低壓強變小,具支試管中的溶液沿玻
璃導(dǎo)管倒吸入熱的玻璃管中,炸裂玻璃管
(2)驗純 防止爆炸
(3)煤焦油 水溶液 紅 溶液中溶解了氨氣