有机物石油化工环保

【64】了解石油化工、农副产品化工、资源综合利用及污染和环保的概念。1．石油化工和煤化工。石油主要含C和H两种元素。石油主要是由各种烷烃，环烷烃和芳香烃所组成的混和物，石油大部分是液态烃，在液态烃里也溶有气态烃和固态烃。石油用分馏的方法来炼制。分馏指根据石油中各种烃的沸点不同把它们分离开，分馏是物理变化，经过分馏主要得到石油气，汽油、煤油、柴油、重油，为了提高汽油的产量和质量，将重油进行裂化，在一定条件下把分子量大，熔沸点高的烃断裂为分子量小、熔沸点低的烃。因此，汽油有直馏汽油和裂化汽油之分，直馏汽油指直接从石油分馏得到，它的主要成分仍是烷烃和环烷烃；裂化汽油则是烷烃裂化得到的，产物中有烯烃存在，为了得到更多的石油化工原料，还可以使长链的烃分子在比裂化更高的温度下发生裂解，得到大量的乙烯、丙烯和丁二烯。其中乙烯的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志。煤化工。煤是由无机物和有机物组成的复杂的混合物。煤的加工主要是把煤隔绝空气加强热使它分解的过程，干馏是化学变化。煤高温干馏的主要产物有焦炭、焦炉气、粗氨水和煤焦油，焦炭主要用于冶金工业（工业上炼铁制还原剂CO）；焦炉气的主要成分是H2、CO、CH4、C2H4，常用做气体燃料；粗氨水用于制氮肥；煤焦油是芳香族化合物的主要，苯的同系物和酚类物质。2．资源综合利用。有机资源利用不当会产生有机污染物，如白色污染。所谓白色污染，就是指由聚乙烯、聚苯乙烯制成的塑料制品在用后被人丢弃而造成的环境污染。它们并不都是白色的，只是由于一次性塑料饭盒、塑料包装袋这些“典型”大多是白色。中学化学涉及到的有机物对环境的污染主要有：活性烃在室温下为气态的烃、醛类等有机物。例1请将石油产品汽油、柴油、煤油、沥青、液化石油气按其组成物质分子中碳原子数递增的顺序排列_________________________________。【解析】在石油蒸馏过程中，沸点低的成分先蒸馏出来，先蒸馏出液化石油气，然后是汽油，然后是煤油，然后是柴油，最后剩下的是沥青。沸点高低决定于分子量的大小，从而可知组成物质分子中碳原子数的递增的顺序排列是：液化石油气、汽油、煤油、柴油、沥青。【答案】液化石油气、汽油、煤油、柴油、沥青。【点评】本题考查石油相关知识内容，由于往届高考对此考查很少，学生对此类题目重视的不多，此题成为化学部分中较难的题目。在高考复习中要重视基础知识，对“了解”层次的内容不可忽视，本题靠近工业生产实际，应引起中学教学的重视。例2室内装潢和家具挥发出来的甲醛是室内空气的主要污染物，甲醛易溶于水，常温下有强烈刺激性气味，当温度超过20℃时，挥发速度加快，根据甲醛的这些性质，下列做法错误的是（）A．入住前房间内保持一定温度并通风B．装修尽可能选择在温度较高的季节C．请环境监测部门检测室内甲醛含量低于国家标准后入住D．紧闭门窗一段时间后入住【解析】甲醛是常温下有强烈刺激性气味的挥发性物质，甲醛有毒，室内甲醛含量低于国家标准后方可入住。在温度较高时保持通风，是驱除甲醛的好方法。【答案】D【点评】考查学生与化学与生活相联系的知识内容，室内装潢和家具挥发出来的甲醛是室内空气的主要污染物，入住前要设法除去甲醛，此类题目的出现旨在引导学生关注社会，关注生活，把所学的化学知识同生产生活实际联系起来。4是一种会产生温室效应的气体，等物质的量的CH4和CO2产生的温室效应相比，前者大。下面是有关天然气的几种叙述：①天然气与煤、柴油相比是较清洁的能源；②等质量的CH4和CO2产生的温室效应也是前者大；③燃烧天然气也是酸雨的成因之一。其中正确的是（）A．是①、②、③B．只有①C．是①和②D．只有③【解析】天然气相比于煤、柴油而言是比较清洁的能源，目前部分城市用它代替汽油加以推广。SO2、NO的过度排放是引起酸雨的原因，而CO2的过度排放则是引起温室效应的原因，这些都是中学生必须了解的常识。从题给信息看，等物质的量的CH4和CO2产生的温室效应是前者大，因此等质量的CH4和CO2产生的温室效应当然也是前者大。【答案】C【点评】将化学常识与题给信息结合起来是解答信息给予题常用的方法。例4绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率。原子利用率表示目标产物的质量与生成物总质量之比。在下列制备环氧乙烷的反应中，原子利用率最高的是（）【解析】原子利用率=期望产物的总质量与生成物的总质量之比。结合具体的化学反应，可计算出原子利用率：A的原子利用率=44/104×100%≈42%B原子利用率=44/173×100%≈25%C原子利用率=44/44×100%=100%D原子利用率=44/186×100%≈24%原子利用率最高的是C，为100%，原料的原子完全转化成产物。【答案】C【点评】原子利用率越高，反应产生的废弃物越少，对环境造成的污染也越少。绿色有机合成应该是原子经济性的，即原料的原子100%转化成产物，不产生废弃物。同学们解答此类题目不必进行复杂的计算，制备环氧乙烷的反应中，原子利用率最高的反应即是副产物最少的反应，由此可快速作出正确的选择。“绿色化学”是近十年才产生和发展起来的，是一个“新化学婴儿”。它涉及化学的有机合成、催化、生物化学、分析化学等学科，内容广泛。“绿色化学”一词，在中学化学中最早出现在2000年全国文理综合试卷中，这是在全国高考化学命题中首次明确使用了“绿色化学”一词的试题，其考查内容为单一反应原子利用率的理解。随后的高考试题中也有考查。下面将首次明确使用了“绿色化学”一词的高考试题解析如下：（2000全国文理综合）绿色化学对于化学反应提出了“原子经济性”（原子节约）的新概念及要求。理想的原子经济性反应是原料分子中的原子全部转变成所需产物，不产生副产物，实现零排放。下列几种生产乙苯的方法中，原子经济性最好的是（反应均在一定条件下进行）（）A．C6H6C2H5CC6H5—C2H5HCB．C6H6C2H5OHC6H5—C2H5H2OC．C6H6CH2＝CH2C6H5—C2H5D．C6H5—CHBr—CH3C6H5—CH＝CH2HBrC6H5—CH＝CH2H2C6H5—C2H5解析：原子利用率为期望产物的总质量与生成物的总质量之比。对于具体的化学反应，原子利用率等于期望生成物的摩尔质量与生成物的总摩尔质量之比。原子经济性最好的涵义是原料的每一个原子都转化到目标分子中，即原子100%转化成产物，不产生废弃物。不用计算，可以看出C为加成反应，符合原子经济性最好的要求。D为连续的两个反应，虽然最后一个反应为加成反应，但前一反应有副产物HBr生成，所以原子经济性不会是100%，因此只选C。目前，“绿色化学”内容已正式纳入课程标准教材中。这充分体现了高考试题对中学教学改革的正导向作用。绿色化学涉及化学的有机合成、催化、生物化学、分析化学等学科，内容广泛。绿色化学的最大特点在于它是在始端就采用实现污染预防的科学手段，因而过程和终端均为零排放或零污染。世界上很多国家已把“化学的绿色化”作为新世纪化学进展的主要方向之一。绿色化学的内涵主要体现在五个“R”上：第一是Reduction——“减量”，即减少“三废”排放；第二是Reue——“重复使用”，诸如化学工业过程中的催化剂、载体等，这是降低成本和减废的需要；第三是Reccing——“回收”，可以有效实现“省资源，少污染，减成本”的要求；第四是Regeneration——“再生”，即变废为宝，节省资源、能源、减少污染的有效途径；第五是Reection——“拒用”，指对一些无法替代，又无法回收、再生和重复使用的毒副作用、污染作用明显的原料，拒绝在化学过程中使用，这是杜绝污染的最根本方法。绿色化学的核心就是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。即充分利用反应物中的各个原子，因而它既能够充分利用资源，又能够防止污染。“原子经济性”，即充分利用反应物中的各个原子。原子经济性的概念是1991年美国著名有机化学家Trot（为此他曾获得了1998年度的总统绿色化学挑战奖的学术奖）提出的，他用原子利用率衡量反应的原子经济性，认为高效的有机合成应最大限度地利用原料分子的每一个原子，使之结合到目标分子中，达到零排放。绿色有机合成应该是原子经济性的，即原料的原子100%转化成产物，不产生废弃物。原子利用率越高，反应产生的废弃物越少，对环境造成的污染也越少。原子利用率为期望产物的总质量与生成物的总质量之比。对于具体的化学反应，原子利用率等于期望生成物的摩尔质量与生成物的总摩尔质量之比。原子利用率=×100%1．通常用来衡量一个国家石油化工发展水平的标志是（）A．石油的产量B．乙烯的产量C．硫酸的产量D．合成纤维的产量答案：B提示：乙烯的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志。2．为了减少大气污染，许多城市推广汽车使用清洁燃料。目前使用的清洁燃料主要有两类：一类是压缩天然气CNG，另一类是液化石油气LPG。这两类燃料的主要成分都是（）A．碳水化合物B．碳氢化合物C．氢气D．醇类答案：B提示：从题面分析可知，天然气的主要成分是CH4，属碳氢化合物，而液化气则是以丙烷、丁烷为主体的烃类混合物，也是碳氢化合物。3．上海环保部门为了使城市生活垃圾得到合理利用，近年来逐步实施了生活垃圾分类投放的办法。其中塑料袋、废纸、旧橡胶制品等属于（）A无机物B有机物C盐类D非金属单质答案：B提示：塑料袋是塑料，废纸是纤维，旧橡胶制品是橡胶，都是有机高分子化合物。4．在相同条件下，对环境污染程度最小的燃料是（）A．液化气B．煤油C．煤饼D．木柴答案：A提示：煤饼、木柴为固体燃料，成分较复杂，易不充分燃烧，产生浓烟，环境污染程度较大。液化气、煤油的主要成分是烃，为液体燃料，能较充分地燃烧，环境污染程度较小，液化气分子中碳的含量小于煤油，不易产生浓烟，环境污