2025版高中化學(xué)第八章化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展第一節(jié)自然資源的開發(fā)利用第3課時(shí)煤石油和天然氣的綜合利用課時(shí)講練作業(yè)新人教版必修第二冊(cè)

-1-第3課時(shí)煤、石油和自然氣的綜合利用一、煤的組成及其綜合利用1.煤的組成由__________和少量__________組成的困難混合物,主要含有________(填名稱,下同)元素,還含有少量________、________、________、__________等元素。

2.煤的綜合利用(1)干餾:將煤_____________的過程,工業(yè)上也叫煤的焦化。主要產(chǎn)品:出爐煤氣(包括____________、粗氨水、粗苯)、____________、焦炭。

(2)氣化:將煤轉(zhuǎn)化為______________的過程。主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________。

(3)液化:①干脆液化:煤+H2液體燃料。②間接液化:煤CO和H2______等。

二、自然氣的組成及其綜合利用三、石油的組成及其綜合利用1.石油的組成由多種________________組成的混合物。

2.石油的綜合利用(1)分餾①概念:利用___________________進(jìn)行分別的過程。②成分:分餾可得到__________、__________、__________等輕質(zhì)油。

(2)裂化目的:獲得輕質(zhì)油,特殊是__________。

原理:C16H34C8H18+C8H16。(3)裂解目的:獲得______、______、______等化工原料。

原理:C4H10CH4+_____C4H10C2H4+______。

(4)催化重整石油在________和________的作用下,可以通過結(jié)構(gòu)的調(diào)整,使________轉(zhuǎn)化為______。

四、以煤、石油、自然氣為原料生產(chǎn)合成材料(1)三大合成高分子材料包括:__________、______、________,是以煤、石油和自然氣為原料生產(chǎn)的。

(2)以煤、石油、自然氣為原料,通過化學(xué)反應(yīng)可以制得合成高分子材料。例如:①乙烯制聚乙烯:________________________(寫化學(xué)方程式,下同)。

②丙烯制聚丙烯:______________________。

1.“可燃冰”是自然氣與水相互作用形成的晶體物質(zhì),主要存在于凍土層和海底大陸架中。據(jù)測(cè)定,每0.1m3固體“可燃冰”能釋放20m3的甲烷氣體,則下列說法中不正確的是()A.“可燃冰”釋放的甲烷屬于烴B.“可燃冰”是水變油,屬于化學(xué)變更C.“可燃冰”將成為人類的后續(xù)能源D.青藏高原可能存在巨大體積的“可燃冰”2.下列變更屬于物理變更的是()A.煤的干餾 B.糧食釀酒C.油脂的皂化 D.石油的分餾3.工業(yè)上獲得苯的主要方法是()A.石油的分餾 B.石油的裂解C.煤的干餾 D.煤的液化4.煤炭被稱為“工業(yè)的糧食”;石油被稱為“工業(yè)的血液”。下列轉(zhuǎn)化不屬于煤或石油的綜合利用的是()A.將煤干餾制得煤焦油和焦炭B.在肯定條件下將煤與氫氣轉(zhuǎn)化為液體燃料C.將煤變?yōu)槊猴炞魅剂螪.將石油裂解制得乙烯等化工原料5.下列說法中,不正確的是()A.石油有固定的沸點(diǎn),所以可進(jìn)行分餾B.重油經(jīng)過催化裂化可以得到汽油C.在石油加工過程中經(jīng)過減壓蒸餾可得到石蠟D.石油分餾所得的餾分是混合物6.關(guān)于石油的說法不正確的是()A.石油是混合物,除含烷烴外,還可能含有芳香烴B.石油分餾所得產(chǎn)品部分不能發(fā)生加成反應(yīng)C.裂化是化學(xué)變更,裂解不是化學(xué)變更D.裂化的目的是得到輕質(zhì)油,裂解的目的是得到乙烯、丙烯等化工原料7.下列關(guān)于煤、石油、自然氣等能源的說法正確的是()A.石油裂解得到的汽油是純凈物B.石油產(chǎn)品都能發(fā)生加聚反應(yīng)C.自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8.如圖是試驗(yàn)室干餾煤的裝置圖:(1)指出圖中儀器名稱:a.____________,d.____________。

(2)儀器d的作用是_________________,

c中液體有________________和________________,其中無機(jī)物里溶有____________,可用____________檢驗(yàn)出來。有機(jī)物可以通過__________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)點(diǎn)燃e處之前,必需進(jìn)行________________。

9.于謙在《詠煤炭》中寫道:“鑿開混沌得烏金,藏蓄陽和意最深。爝火燃回春浩浩,洪爐照破夜沉沉……”,下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是()A.煤中含有苯和甲苯,可以通過先干餾后分餾的方法得到苯和甲苯B.煤是由有機(jī)物和無機(jī)物組成的困難混合物C.煤燃燒前的脫硫處理是為了防止污染空氣D.煤隔絕空氣加強(qiáng)熱得到焦炭等產(chǎn)品的過程叫煤的干餾10.如圖是試驗(yàn)室模擬煤的干餾的試驗(yàn)裝置。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.如圖試驗(yàn)中發(fā)生了化學(xué)變更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CuOD.液體Y是一種純凈物11.某探討性學(xué)習(xí)小組在試驗(yàn)室中模擬石油的催化裂化,裝置如圖所示:下列說法不正確的是()A.加藥品前必需檢驗(yàn)裝置的氣密性B.加熱一段時(shí)間后視察到試管②、③中溶液的顏色褪去,證明試管②、③中均發(fā)生了加成反應(yīng)C.試驗(yàn)證明石油經(jīng)催化裂化生成了不飽和烴D.試管③中可能發(fā)生了如下反應(yīng):CH2CH2+Br2CH2BrCH2Br12.用石油裂化和裂解過程得到的乙烯、丙烯來合成丙烯酸乙酯的路途如下: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CH2CH2制得有機(jī)物A的化學(xué)反應(yīng)類型是______________。

(2)丙烯醛(CH2CHCHO)中含有的官能團(tuán)為__(填名稱)。

(3)A與B合成丙烯酸乙酯反應(yīng)的化學(xué)方程式是_________________。

該反應(yīng)的類型是__________________。

(4)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_________________。

13.煤的氣化是有效利用化石能源的手段之一,有關(guān)反應(yīng)為①C+H2O(g)CO+H2、②CO+H2O(g)CO2+H2,獲得的氣體稱為水煤氣。某探討性學(xué)習(xí)小組為探究氣體的成分,進(jìn)行了如下試驗(yàn)。【試驗(yàn)】使水蒸氣通過灼熱的焦炭,收集反應(yīng)后流出的氣體。【提出假設(shè)】對(duì)氣體的成分提出了三種假設(shè)。假設(shè)1:該氣體是CO、H2、H2O。假設(shè)2:該氣體是CO2、H2、H2O。(1)假設(shè)3:_________________。

【設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案,驗(yàn)證假設(shè)】擬用圖中供應(yīng)的儀器,選擇必要的試劑,設(shè)計(jì)一個(gè)試驗(yàn),驗(yàn)證上述假設(shè)3。(加熱裝置和導(dǎo)管等在圖中略去,試驗(yàn)前裝置內(nèi)部的空氣已經(jīng)排盡)(2)按氣流從左至右連接各儀器,用題中小寫字母表示接口的連接依次(儀器可重復(fù)運(yùn)用):混合氣→dc→________→________→________→________→________→ij。

(3)儀器A中需加入藥品的名稱是____________,其中反應(yīng)的化學(xué)方程式可能有____________________。

(4)儀器B中需加入藥品的名稱是____________,其作用是________________。

【思索與溝通】(5)本試驗(yàn)的尾氣須要處理,處理的方法為_________________。

第3課時(shí)煤、石油和自然氣的綜合利用必備學(xué)問落實(shí)一、1.有機(jī)物無機(jī)物碳?xì)溲醯?.(1)隔絕空氣加強(qiáng)熱使之分解焦?fàn)t氣煤焦油(2)可燃性氣體C+H2O(g)CO+H2(3)②甲醇二、CH4燃料氨三、1.碳?xì)浠衔?.(1)①石油中各組分沸點(diǎn)的不同②汽油煤油柴油(2)汽油(3)乙烯丙烯甲烷C3H6C2H6(4)加熱催化劑鏈狀烴環(huán)狀烴四、(1)塑料合成橡膠合成纖維(2)①nCH2CH2②nCH2CH—CH3知能素養(yǎng)進(jìn)階1.B“可燃冰”是甲烷水合物,水不能變?yōu)橛?B不正確。2.D煤的干餾是將煤在隔絕空氣條件下加強(qiáng)熱使之分解的反應(yīng)過程,是化學(xué)變更,A不符合題意;糧食釀酒是以糧食為原料,利用微生物發(fā)酵生產(chǎn)酒精的過程,涉及的主要反應(yīng)為淀粉水解成葡萄糖,葡萄糖經(jīng)發(fā)酵反應(yīng)生成乙醇和二氧化碳,是化學(xué)變更,B不符合題意;油脂的皂化是油脂在堿性條件下水解成高級(jí)脂肪酸鹽和甘油,是化學(xué)變更,C不符合題意;石油分餾是將石油中幾種不同沸點(diǎn)的混合物分別的一種方法,屬于物理變更,D符合題意。3.C石油的分餾主要得到輕質(zhì)油,A項(xiàng)錯(cuò)誤;石油的裂解主要得到小分子烴類物質(zhì),B項(xiàng)錯(cuò)誤;煤的干餾產(chǎn)物中含苯、苯的同系物等芳香族化合物,再經(jīng)蒸餾分別出苯,C項(xiàng)正確;煤的液化得到甲醇等液體燃料,D項(xiàng)錯(cuò)誤。4.C將煤干餾制得出爐煤氣、煤焦油和焦炭是煤的綜合利用,A項(xiàng)正確;在肯定條件下將煤與氫氣轉(zhuǎn)化為液體燃料是煤的綜合利用,B項(xiàng)正確;將煤變?yōu)槊猴炞魅剂喜皇敲旱木C合利用,C項(xiàng)錯(cuò)誤;將石油裂解制得乙烯等化工原料是石油的綜合利用,D項(xiàng)正確。5.A石油是混合物,沒有固定的沸點(diǎn),A錯(cuò)誤;重油經(jīng)過催化裂化目的是得到汽油,B正確;減壓蒸餾可得到石蠟等,C正確;石油分餾所得的餾分是沸點(diǎn)相近的物質(zhì)的混合物,D正確。6.C石油是混合物,除含烷烴外,還可能含有芳香烴,故A正確;石油分餾產(chǎn)品含有烷烴,不能發(fā)生加成反應(yīng),故B正確;裂化是在肯定條件下,將相對(duì)分子質(zhì)量較大、沸點(diǎn)較高的烴斷裂為相對(duì)分子質(zhì)量較小、沸點(diǎn)較低的烴的過程,裂解是石油化工生產(chǎn)過程中,以比裂化更高的溫度,使石油分餾產(chǎn)物中的長鏈烴斷裂成乙烯、丙烯等短鏈烴的加工過程,裂化和裂解過程中都有新物質(zhì)生成,屬于化學(xué)變更,故C錯(cuò)誤;石油裂化的目的是提高輕質(zhì)液體燃料(汽油、煤油、柴油等)的產(chǎn)量,特殊是提高汽油的產(chǎn)量,裂解的目的是得到乙烯、丙烯等化工原料,故D正確。7.CA項(xiàng),石油的裂解是深度裂化,是將大分子烴斷裂成小分子烴的過程,產(chǎn)物主要是短鏈不飽和烴的混合物,錯(cuò)誤;B項(xiàng),石油的分餾產(chǎn)品大多是烷烴、環(huán)烷烴,這些物質(zhì)不能發(fā)生加聚反應(yīng),所以不是全部的石油產(chǎn)品都能發(fā)生加聚反應(yīng),錯(cuò)誤;C項(xiàng),自然氣的主要成分是CH4,燃燒無污染,屬于清潔的化石燃料,正確;D項(xiàng),水煤氣是由煤與水在高溫條件下反應(yīng)得到的,是煤的氣化產(chǎn)物,錯(cuò)誤。8.【解析】煤的干餾生成焦炭、煤焦油和出爐煤氣,出爐煤氣包括焦?fàn)t氣、粗氨水等,經(jīng)d裝置的降溫柔冷凝,粗氨水和煤焦油變?yōu)橐后w聚集,則液體顯堿性;焦?fàn)t氣中氫氣、一氧化碳、甲烷都具有還原性,可用于還原氧化銅,這些氣體燃燒產(chǎn)生藍(lán)色火焰;焦?fàn)t氣中含有乙烯可以使溴水褪色;煤焦油是有機(jī)物的液態(tài)混合物,應(yīng)采納分餾的方法分別;在e處點(diǎn)燃?xì)怏w之前應(yīng)檢驗(yàn)氣體的純度,防止爆炸。答案:(1)酒精噴燈燒杯(2)盛裝冷水對(duì)蒸氣進(jìn)行冷卻粗氨水煤焦油氨酚酞溶液分餾(3)H2、CH4、CH2CH2、CO淡藍(lán)色(4)檢驗(yàn)氣體的純度9.A煤中不含苯和甲苯,而是煤經(jīng)過干餾發(fā)生困難的物理、化學(xué)變更得到煤焦油等物質(zhì),煤焦油是含有多種芳香族化合物的困難混合物,煤焦油在肯定溫度下蒸餾出來的餾出物中主要含有苯、甲苯等,故A錯(cuò)誤;煤是由有機(jī)物和無機(jī)物組成的困難混合物,故B正確;煤中含有硫元素,燃燒煤時(shí)會(huì)產(chǎn)生二氧化硫,煤燃燒前的脫硫處理是為了防止污染空氣,故C正確;煤的干餾是在隔絕空氣加強(qiáng)熱的條件下發(fā)生的,得到焦炭等產(chǎn)品,故D正確。10.D將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使其分解,可得到多種物質(zhì),屬于化學(xué)變更,A項(xiàng)正確;氨水的pH>7,煤焦油居于水層以下,苯及二甲苯等居于水層以上,B項(xiàng)正確;所得的產(chǎn)物有焦?fàn)t氣(含有甲烷、氫氣、乙烯、一氧化碳等)、煤焦油(不溶于水的一種多成分混合物)、粗氨水(溶于水)、焦炭等,焦?fàn)t氣中的氫氣等可以還原氧化銅,且易燃,C項(xiàng)正確;由于煤焦油中含多種物質(zhì)成分,屬于混合物,D項(xiàng)錯(cuò)誤。11.B組裝好試驗(yàn)裝置后,要先檢驗(yàn)裝置的氣密性,再加入藥品,A正確;試管②中酸性高錳酸鉀溶液具有強(qiáng)氧化性,溶液褪色說明MnO4-被還原為Mn2+,烯烴發(fā)生了氧化反應(yīng),B錯(cuò)誤;②、③試管中溶液褪色,說明石油經(jīng)催化裂化生成了不飽和烴,C正確;試管③中盛有溴的四氯化碳溶液,可與反應(yīng)生成的烯烴發(fā)生加成反應(yīng)12.【解析】(1)有機(jī)物A為CH2CH2,與H2O的加成產(chǎn)物為CH3CH2OH,故為加成反應(yīng)。(2)留意官能團(tuán)有兩個(gè),碳碳雙鍵和醛基。(3)A與B分別含—OH和—COOH,它們可發(fā)生酯化反應(yīng)生成丙烯酸乙酯。(4)乙烯生成聚乙烯為乙烯的加聚反應(yīng)。答案:(1)加成反應(yīng)(2)碳碳雙鍵、醛基(3)CH2CHCOOH+CH3CH2OHCH2CHCOOCH2CH3+H2O取代反應(yīng)(或酯化反應(yīng))(4)nCH2CH213.【解析】(1)依據(jù)反應(yīng)原理,混合氣體的組成存在三種狀況,第三種狀況的氣體組成為CO、H2、H2O、CO2。(2)為了驗(yàn)證混合氣中含CO、H2、H2O、CO2,試驗(yàn)儀器的先后連接依次為檢驗(yàn)水→檢驗(yàn)二氧化碳→除掉二氧化碳→除掉水→還原裝置→檢驗(yàn)水→檢驗(yàn)二氧化碳,儀器連接依次為混合氣體→dc→ij→gh→ef→ab(或ba)→dc→ij。(3)儀器A用于檢驗(yàn)氫氣或一氧化碳,儀器A中藥品可以選用氧化銅,利用加熱條件下氫氣、一氧化碳還原氧化銅完成檢驗(yàn),反應(yīng)的化學(xué)方程式為CuO+H2Cu