2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第8章化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展第1節(jié)第2課時(shí)煤石油和天然氣的綜合利用作業(yè)含解析新人教版必修2

PAGEPAGE6第2課時(shí)煤、石油和自然氣的綜合利用A組·基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1．(2024·廣東惠州期末)石油和煤都是重要的化石能源，下列有關(guān)石油和煤的敘述正確的是()A．都是純凈物 B．都含有碳元素C．都是可再生能源 D．都有固定的沸點(diǎn)【答案】B2．綠色能源是指運(yùn)用過程中不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染的能源。下列屬于綠色能源的是()①太陽能②風(fēng)能③潮汐能④煤⑤自然氣⑥石油A．①②③ B．③④C．只有④ D．只有①②【答案】A【解析】運(yùn)用①太陽能、②風(fēng)能、③潮汐能等不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，三者均屬于綠色能源；④煤、⑤自然氣、⑥石油等均是化石燃料，不屬于綠色能源。3．下列說法正確的是()A．禁止運(yùn)用四乙基鉛作汽油抗爆震劑，可削減汽車尾氣污染B．聚乙烯可發(fā)生加成反應(yīng)C．煤的干餾和石油的分餾均屬化學(xué)改變D．石油分餾可獲得乙烯、丙烯和丁二烯【答案】A【解析】鉛是一種重要的污染物，A正確；乙烯經(jīng)加聚反應(yīng)生成聚乙烯后，雙鍵變單鍵，不能發(fā)生加成反應(yīng)，B錯(cuò)誤；石油的分餾屬于物理改變，C錯(cuò)誤；石油分餾得到的是不同沸點(diǎn)范圍的混合物，如汽油、煤油、柴油等，只有通過裂解的方法可得到乙烯等不飽和的烴類物質(zhì)，D錯(cuò)誤。4．下列說法不正確的是()A．煤油可由石油分餾獲得，可用作燃料和保存少量金屬鈉B．煤可與水蒸氣反應(yīng)制成水煤氣，水煤氣的主要成分為CO和H2C．汽油、煤油、柴油和植物油都是碳?xì)浠衔顳．以石油、煤和自然氣為原料，可生產(chǎn)塑料、合成橡膠和合成纖維【答案】C【解析】植物油是由C、H、O三種元素構(gòu)成的有機(jī)物，不屬于碳?xì)浠衔铩?．石油被稱為工業(yè)的血液，煤被稱為工業(yè)的糧食。它們的加工以及綜合利用具有特別重要的意義。下列說法正確的是()A．煤的干餾產(chǎn)物主要是各類有機(jī)物B．石油的分餾、裂化、裂解，煤的干餾都屬于化學(xué)改變C．從煤焦油中經(jīng)過分餾可以得到苯、甲苯等，說明煤中含有苯和甲苯D．石油的裂化、裂解說明烴在加熱條件下是可以分解的，且碳鏈越長越易分解【答案】D【解析】煤的干餾產(chǎn)物有粗氨水、煤焦油、焦?fàn)t氣和焦炭等物質(zhì)，其中焦炭居多，A錯(cuò)誤；石油的分餾屬于物理改變，B錯(cuò)誤；煤是由有機(jī)物和少量無機(jī)物組成的困難的混合物，通過干餾能得到苯、甲苯、二甲苯等有機(jī)物，C錯(cuò)誤；石油的裂化、裂解是在肯定條件下將長鏈烴斷裂為相對(duì)分子質(zhì)量較小的短鏈烴的過程，說明烴在加熱條件下是可以分解的，且碳鏈越長越易分解，D正確。6．(1)如下圖是石油分餾塔的示意圖。關(guān)于a、b、c三種餾分，下列說法正確的是________(填字母)。A．a(chǎn)的沸點(diǎn)最高 B．b的熔點(diǎn)最低C．c的平均相對(duì)分子質(zhì)量最大 D．每一種餾分都是純凈物(2)裂化汽油中除含有C5～C11的烷烴外，還含有C5～C11的烯烴及甲苯、二甲苯等苯的同系物。已知甲苯、二甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色。要用化學(xué)方法檢驗(yàn)?zāi)沉鸦蜆悠分泻邢N及苯的同系物，試驗(yàn)步驟為：①先逐滴加入________，振蕩，假如看到________，則證明有__________存在。②接著逐滴加入________至________為止，靜置，用分液漏斗分出________(填“上”或“下”)層的裂化汽油樣品，再加入______________振蕩，假如看到__________，則證明裂化汽油中有______________存在?！敬鸢浮?1)C(2)①溴水溴水褪色烯烴②溴水不褪色上酸性KMnO4溶液溶液褪色苯的同系物【解析】(1)由題圖可知，a先分餾出來，c較a、b最終分餾出來，故熔、沸點(diǎn)凹凸依次為a<b<c，熔、沸點(diǎn)越高，烴中含碳原子數(shù)越多，其相對(duì)分子質(zhì)量越大。(2)因?yàn)橄N可使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，而苯的同系物只能使酸性KMnO4溶液褪色，依據(jù)這一性質(zhì)差異，則先用溴水檢驗(yàn)烯烴的存在，再用酸性KMnO4溶液檢驗(yàn)苯的同系物的存在。①向樣品中逐滴加入溴水，振蕩，如看到溴水褪色，則證明有烯烴存在。②接著逐滴加溴水至不再褪色為止，用分液漏斗分出上層的裂化汽油樣品，因?yàn)榧幼懔夸逅?，生成的鹵代烷及水的密度均比烷烴和苯的同系物大，所以上層應(yīng)是烷烴和苯的同系物的混合物。向分出的上層樣品中加入酸性KMnO4溶液，假如溶液紫色褪去，則證明有苯的同系物存在。7．下圖是試驗(yàn)室煤的干餾裝置圖：(1)指出圖中儀器的名稱：b__________，c________。(2)儀器d的作用是______________________，c中的液體中無機(jī)物里溶有________，可用_________________________檢驗(yàn)出來。有機(jī)物有________，可以通過________的方法使其中的重要成分分別出來。(3)e處點(diǎn)燃的氣體主要成分有_______________________________。(填化學(xué)式)，火焰的顏色是____________。(4)反應(yīng)結(jié)束后b中的固體是________?！敬鸢浮?1)硬質(zhì)玻璃管U形管(2)盛裝冷水對(duì)蒸汽進(jìn)行冷卻氨酚酞溶液煤焦油分餾(3)H2、CH4、CH2=CH2、CO淡藍(lán)色(4)焦炭【解析】本題是關(guān)于煤的干餾試驗(yàn)，依據(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(yàn)；煤焦油主要是苯、甲苯、二甲苯的混合物，應(yīng)用分餾的方法分別；焦?fàn)t氣的主要成分有H2、CH4、CH2=CH2、CO，燃燒時(shí)呈淡藍(lán)色火焰。8．(2024·河南洛陽期末)煤是一種重要能源，工業(yè)上常把煤進(jìn)行氣化和液化處理，變?yōu)榍鍧嵞茉础Ｓ伤魵夂椭藷岬臒o煙煤作用可得水煤氣，水煤氣是混合氣體，主要由兩種無色無味氣體組成，是重要的工業(yè)原料。(1)在工業(yè)生產(chǎn)水煤氣時(shí)，燃料層的溫度會(huì)下降，這說明___________________。(2)提出猜想：水煤氣的成分可能是①________和氫氣，②________和氫氣(填化學(xué)式)。提出以上猜想的依據(jù)是________________________________。設(shè)計(jì)試驗(yàn)：請(qǐng)從下列裝置中選擇一種，設(shè)計(jì)簡潔的試驗(yàn)證明猜想。(3)你選擇的裝置是(填字母代號(hào))________。(4)試驗(yàn)結(jié)論：假如________________________，那么猜想________(填序號(hào))合理?！敬鸢浮?1)碳和水蒸氣的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)(2)①CO②CO2化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變(3)B(4)澄清石灰水不變渾濁①(或澄清石灰水變渾濁②)B組·實(shí)力提升9．(2024·福建師大附中期末)化學(xué)與人類生活、社會(huì)可持續(xù)發(fā)展親密相關(guān)，下列說法正確的是()A．地球上最基本的能源是化學(xué)能B．太陽能熱水器、沼氣的運(yùn)用、玉米制乙醇都涉及生物質(zhì)能的利用C．利用二氧化碳制造全降解塑料能有效削減“白色污染”D．人們可以把放熱反應(yīng)釋放的能量轉(zhuǎn)化為其他可利用的能量，而吸熱反應(yīng)沒有利用價(jià)值【答案】C【解析】地球上最基本的能源是太陽能，A錯(cuò)誤；運(yùn)用太陽能熱水器涉及太陽能的利用，不是生物質(zhì)能的利用，B錯(cuò)誤；利用二氧化碳制造全降解塑料能有效削減“白色污染”，C正確；吸熱反應(yīng)中由于反應(yīng)物總能量小于生成物總能量，有時(shí)須要利用吸熱反應(yīng)汲取熱量降低環(huán)境溫度，有利用價(jià)值，D錯(cuò)誤。10．下圖是試驗(yàn)室模擬煤的干餾的試驗(yàn)裝置。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．上圖試驗(yàn)中發(fā)生了化學(xué)改變B．液體X的pH>7，液體Y是黑色黏稠狀的煤焦油C．氣體Z易燃，可還原CuO，也可使溴水褪色D．液體Y是一種純凈物【答案】D【解析】煤的干餾產(chǎn)物有NH3，易溶于水而呈堿性，pH>7，同時(shí)還生成了煤焦油，它的主要化學(xué)成分為芳香族化合物，是難溶于水的黏稠液體，A，B正確，D錯(cuò)誤；煤干餾的氣體產(chǎn)物中的氫氣、一氧化碳具有還原性，可以還原CuO，氣體產(chǎn)物中的乙烯可使溴水褪色，C正確。11．下列對(duì)乙烯和聚乙烯的描述中不正確的是()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(shí)分子中的碳碳雙鍵被破壞，性質(zhì)變得穩(wěn)定，由于相對(duì)分子質(zhì)量變大，所以從氣態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)。有機(jī)高分子都是混合物，A，B正確；由于乙烯和聚乙烯的C、H質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別相等，但相對(duì)分子質(zhì)量不相等，所以兩者等質(zhì)量燃燒時(shí)生成CO2、H2O的質(zhì)量分別相等，等物質(zhì)的量燃燒時(shí)生成CO2、H2O的物質(zhì)的量不相等，C正確，D錯(cuò)誤。12．(2024·上海民本中學(xué)期中)以乙烯和丙烯混合物為單體，發(fā)生加聚反應(yīng)，不行能得到的是()A．CH2CH2 B．CH2CH2CH2CH2CH2C．CH2CHCH3CH2CH2 D．CH2CH2CH2CHCH3【答案】B【解析】A項(xiàng)，可由乙烯發(fā)生加聚反應(yīng)得到，不符合題意；B項(xiàng)，主鏈中不行能有5個(gè)碳原子出現(xiàn)，符合題意；C項(xiàng)，可由乙烯與丙烯發(fā)生加聚反應(yīng)得到，不符合題意；D項(xiàng)，可由乙烯與丙烯發(fā)生加聚反應(yīng)得到，不符合題意。13．由石油裂化和裂解得到的乙烯、丙烯來合成丙烯酸乙酯的路途如下：eq\a\vs4\al(\b\lc\\rc\](\a\vs4\al\co1(CH2=CH2\o(→,\s\up7(H2O),\s\do5(催化劑/△))有機(jī)物A,CH3CH=CH2\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(催化劑)),CH2=CHCHO\o(→,\s\up7(氧化),\s\do5(△))有機(jī)物B))\o(→,\s\up7(濃硫酸),\s\do5(△))丙烯酸乙酯,CH2=CHCOOCH2CH3)依據(jù)以上材料和你所學(xué)的化學(xué)學(xué)問回答下列問題：(1)由CH2=CH2制得有機(jī)物A的化學(xué)方程式是_____________________________，反應(yīng)類型是______________。(2)由A與B合成丙烯酸乙酯的化學(xué)方程式是_____________________，反應(yīng)類型是____________。(3)由石油裂解產(chǎn)物乙烯合成聚乙烯塑料的化學(xué)方程式是______________________。【答案】(1)CH2=CH2＋H2Oeq\o(→,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))CH3CH2OH加成反應(yīng)(2)CH2=CHCOOH＋CH3CH2OHeq\o(,\s\up7(濃硫酸),\s\do5(△))H2O＋CH2=CHCOOCH2CH3取代反應(yīng)(或酯化反應(yīng))(3)nCH2=CH2eq\o(→,\s\up7(催化劑),\s\do5(加熱、加壓))CH2CH2【解析】類比制取乙酸乙酯的反應(yīng)可知有機(jī)物A為CH3CH2OH、B為CH2=CHCOOH，故A為乙烯與H2O發(fā)生加成反應(yīng)的產(chǎn)物。聚乙烯是以乙烯為單體，通過加聚反應(yīng)制得，合成聚乙烯塑料的化學(xué)方程式為nCH2=CH2eq\o(→,\s\up7(催化劑),\s\do5(加熱、加壓))CH2CH2。14．圖1是丁烷(C4H10)裂化的試驗(yàn)流程。連接好裝置后，需進(jìn)行的試驗(yàn)操作有：①檢查裝置的氣密性；②排出裝置中的空氣；③給D、G裝置加熱等。G后面的裝置以及鐵架臺(tái)等已省略；CuO能將烴氧化成CO2和H2O。Al2O3是烷烴裂化的催化劑，裂化反應(yīng)有C4H10eq\o(→,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))CH4＋C3H6、C4H10eq\o(→,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))C2H6＋C2H4。請(qǐng)回答下列問題：(1)寫出甲烷與氧化銅反應(yīng)的化學(xué)方程式：___________________________。(2)若對(duì)反應(yīng)后E裝置中的混合物(溴水足量)按圖2所示流程進(jìn)行試驗(yàn)：①分別操作Ⅰ和Ⅱ的名稱分別是________、________(填字母)。a．蒸發(fā) b．過濾c．分液 d．蒸餾②Na2SO3溶液的作用是____________________________(用離子方程式表示)。【答案】(1)CH4＋4CuOeq\o(→,\s\up7(△))4Cu＋CO2＋2H2O(2)①cd②SOeq\o\al(2－,3)＋Br2