煤的干馏苯复习课程

煤的干馏苯2.煤的干馏：(1)概念：将煤_______________使其分解。(2)主要产物及其用途。隔绝空气加强热干馏产物主要成分主要用途炉煤气焦炉气氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳气体燃料、化工原料粗氨水氨气、铵盐氮肥粗苯苯、甲苯、二甲苯炸药、染料、医药、农药、合成材料________________________酚类、萘医药、染料、农药、合成材料沥青电极、筑路材料_____碳冶金、燃料、合成氨煤焦油苯、甲苯、二甲苯焦炭【微点拨】石油的分馏是物理变化过程,煤的干馏是化学变化过程。二、苯1.分子组成和结构：分子式结构式结构简式结构特点____________________①_________结构,所有原子在同一平面上；②苯环上的碳碳键完全_____(填“相同”或“不同”),是一种介于___________之间的独特的共价键C6H6正六边形相同单键和双键2.物理性质。苯是一种_____、有_________、有___的_____,密度比水___,___溶于水,熔、沸点___,当温度低于5.5℃时,苯就会凝结成无色的_____。3.化学性质：(1)稳定性。不能与_____________溶液发生加成反应而使其褪色,也不能被______________氧化而使其褪色。无色特殊气味毒液体小难低晶体溴的四氯化碳酸性KMnO4溶液(2)可燃性。①现象：燃烧时产生_____而带有_____的火焰。②原因：苯中_______很大,苯不易_________。③化学方程式：___________________________。点燃

明亮浓烟含碳量完全燃烧2C6H6+15O212CO2+6H2O(3)取代反应(硝化反应)。①苯与浓硫酸和浓硝酸的混合液发生取代反应的化学方程式为____________________________________。②甲苯与浓硫酸和浓硝酸的混合液发生取代反应的化学方程式为______________________________________________________。【微点拨】苯不能使酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液褪色也可以证明苯分子中不含碳碳双键。4.用途：(1)一种重要的_____原料,广泛用于生产合成橡胶、合成纤维、塑料、农药、医药、染料、香料等。(2)常用作_________。化工有机溶剂【自我小测】1.思考辨析：(1)煤的干馏和石油的分馏都是物理变化。(

)分析：×。石油的分馏是物理变化,而煤的干馏过程中发生复杂的物理和化学变化。(2)苯分子中含有碳碳单键,该键稳定,不易发生反应。(

)分析：×。苯分子中不含有碳碳单键,是一种介于单键和双键之间的独特的键。(3)苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,说明其分子中不含碳碳双键。(

)分析：√。苯分子中不含有碳碳双键,可以用不能使酸性高锰酸钾溶液褪色来证明。(4)苯能使溴的四氯化碳溶液褪色。(

)分析：×。苯分子中的化学键是一种介于单键和双键之间的独特的键,不含有碳碳双键,不能使溴的四氯化碳溶液褪色。(5)苯可用于萃取溴水中的溴。(

)分析：√。苯与水互不相溶,又是良好的有机溶剂,溴在苯中的溶解度较大,所以可以用苯萃取溴水中的溴。2.下列有关化学用语正确的是(

)A.乙烯的结构式为C2H4B.丁烷的结构简式为CH3(CH2)2CH3C.四氯化碳的电子式为D.苯的分子式为【解析】选B。A项,C2H4是乙烯的分子式；C项,每个氯原子周围少6个电子；D项,苯的分子式为C6H6。3.下列变化属于化学变化的是(

)A.石油分馏B.用四氯化碳从溴水中萃取溴C.煤的干馏D.苯散发出特殊气味【解析】选C。A、B两选项都是物理变化,D属于苯的物理性质。4.下列有关煤的说法错误的是(

)A.煤是不可再生资源,储量有限,应停止使用B.煤既是一种能源,又是宝贵的资源,要综合利用,提高煤的利用率C.煤运输使用方便,我国应合理开采煤、使用煤D.我国以煤炭为主要能源,这是造成酸雨的主要原因,煤在加工和燃烧时要进行脱硫处理【解析】选A。天然气、石油、煤都是重要的化石燃料,是不可再生资源,但不是不能利用,而是要合理利用,因为其中含有硫元素,故为了保护环境,应进行脱硫处理。由此可知B、C、D是正确的。A不能因为有限就停止使用,要合理、综合、充分利用。5.下列化合物中既能使溴的四氯化碳溶液褪色,又能在光照下与溴发生取代反应的是(

)A.甲苯B.乙烷C.丙烯D.乙烯【解析】选C。甲苯、乙烷都不能使溴的四氯化碳溶液褪色,丙烯和乙烯都能使溴的四氯化碳溶液褪色,但乙烯不能在光照下与溴发生取代反应,故答案为C。6.(LK必修2·P75改编)下列物质完全燃烧后,生成的二氧化碳的物质的量是生成的水的物质的量的两倍的是(

)A.酒精B.苯

C.乙烷

D.丙烯(C3H6)【解析】选B。有机物中的碳、氢原子个数比为1∶1时,燃烧生成的二氧化碳的物质的量是生成的水的物质的量的两倍,答案选B。一、甲烷、乙烯、苯的性质比较思考探究：信息一：甲烷分子中的化学键全部是单键易发生取代反应。信息二：乙烯分子中含有碳碳双键易发生加成反应。信息三：苯分子中的碳碳键是介于单、双键之间的一种特殊的键,因而使苯具有一些特殊的化学性质：易取代、难氧化、能加成。根据以上三个信息思考：(1)甲烷、乙烯、苯的结构的区别是什么?(2)甲烷、乙烯、苯的性质各是什么?【归纳总结】甲烷乙烯苯分子式CH4C2H4C6H6结构简式CH4CH2＝CH2空间构型正四面体平面结构平面正六边形碳碳键单键双键介于单键和双键之间独特的键甲烷乙烯苯状态气态气态液态燃烧安静燃烧,产生淡蓝色火焰火焰明亮、伴有黑烟火焰明亮、伴有浓烟溴水褪色不能能不能反应,但能使溴水因萃取而褪色酸性KMnO4溶液褪色不能能不能取代反应能不能能加成反应不能能能【拓展深化】苯分子结构和性质的特殊性(1)结构的特殊性。苯的分子式为C6H6,是一种高度不饱和烃。分子为平面正六边形结构,分子中的6个碳碳键完全相同,是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键。(2)性质对结构特殊性的体现。①苯不能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色,由此可知苯在化学性质上与烯烃有很大差别。②苯在催化剂(Fe)作用下与液溴发生取代反应,说明苯具有类似烷烃的性质。③苯又能与H2在催化剂作用下发生加成反应,说明苯具有烯烃的性质。总之,苯易发生取代反应,能发生加成反应,难被氧化,其化学性质不同于烷烃、烯烃。【典题训练】(2015·哈尔滨高一检测)下列关于苯与乙烯的说法正确的是(

)A.都能与酸性KMnO4溶液反应B.等物质的量燃烧时苯消耗氧气多C.都能与溴水发生加成反应D.苯分子内所有原子共平面,分子内一个氢原子被甲基取代后,所有原子共平面【解题指南】解答本题需注意以下两点：(1)要清楚苯和乙烯的结构。(2)苯分子中的化学键是一种介于单键和双键之间的独特的键,不能与溴水发生加成反应。【解析】选B。乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色,发生氧化反应,苯与酸性KMnO4溶液不反应,A错；1mol完全燃烧消耗氧气7.5mol,1molC2H4完全燃烧消耗氧气3mol,B对；乙烯能与溴水发生加成反应,苯与溴水不反应,C错；苯分子内所有原子共平面,但苯分子中一个氢原子被—CH3取代后生成

,由甲基的四面体结构知

分子内所有原子不可能共平面,D错。【互动探究】若将B中的“等物质的量”改成“等质量”是否正确?提示：不正确。当等质量的两种烃燃烧时消耗氧多的是含氢量高的,由两种烃的分子式可知,乙烯含氢量高,故乙烯消耗的氧气多。【对点训练】(2015·延边高一检测)下列现象因发生取代反应而产生的是(

)A.乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色B.将苯加入溴水中,振荡后水层接近无色C.甲烷与氯气混合,光照一段时间后黄绿色消失D.乙烯使酸性KMnO4溶液褪色【解析】选C。A项是乙烯与溴发生加成反应。B项是苯萃取溴水中的溴单质。D项是乙烯被酸性KMnO4溶液氧化。【补偿训练】下列有关变化是由加成反应引起的是(

)A.点燃苯,产生明亮而带有浓烟的火焰B.苯与浓硫酸和浓硝酸混合液加热制得硝基苯C.在镍作催化剂的条件下,苯与H2反应生成环己烷D.苯中加溴水振荡,溴水层褪色【解析】选C。A为氧化反应,B为取代反应,D为萃取(物理过程),C由C6H6生成C6H12为加成反应。二、烃的燃烧规律总结典题探究：1.(2015·济南高一检测)常温常压下,a体积的下列几种气态烃的混合物与足量氧气混合点燃爆炸,恢复到原来状态时,体积共缩小了2a体积,则该混合烃的组合可能是(

)①CH4

②C2H4

③C2H6

④C3H4

⑤C3H6

⑥C3H8A.①②③

B.①③⑤

C.①②④

D.①④⑥【解题指南】解答本题需注意以下两点：(1)能正确书写烃的燃烧通式。(2)注意常温常压下物质的聚集状态。【解析】选C。本题考查有机物燃烧的化学方程式,并根据方程式进行计算。例如,CH4+2O2CO2+2H2O,常温常压下水是液态,当CH4为a体积时,消耗O2为2a体积,产生CO2为a体积,气体体积共减少2a体积,依此类推,②减少2a体积；③减少2.5a体积；④减少2a体积；⑤减少2.5a体积；⑥减少3a体积,所以C项正确。2.下列各组烃只要总物质的量一定,不论以任何比例混合,完全燃烧时耗氧量相同的是(

)A.CH4

C2H6B.C2H4

C3H6C.C2H2

C3H6D.C5H10

C6H6【解析】选D。要使任意比例混合的烃,总物质的量一定时,完全燃烧的耗氧量相同,必须使混合物中各种烃等物质的量完全燃烧时耗氧量相同,1molCxHy完全燃烧消耗(x+)mol氧气,C5H10与C6H6各1mol,完全燃烧时都消耗7.5mol氧气,符合条件。【归纳总结】1.烃的燃烧化学方程式：不论是烷烃、烯烃还是苯,它们的组成均可用CxHy来表示,当它在氧气或空气中完全燃烧时,其方程式可表示如下：CxHy+(x+)O2xCO2+H2O2.气态烃燃烧的体积变化：在T>100℃时,ΔV=(x+)-[1+(x+)]=-1。当y>4时,ΔV>0,即体积增大；当y=4时,ΔV=0,即体积不变；当y<4时,ΔV<0,即体积减小。3.烃燃烧时耗氧量n(O2)、生成二氧化碳量n(CO2)、生成水量n(H2O)的比较：(1)烃CxHy燃烧时n(O2)=(x+)n(CO2)=xn(H2O)=(2)质量相同的烃CxHy(转换成)燃烧时①质量相同、含氢质量分数较大的烃,燃烧时耗氧量较多、生成二氧化碳量较少、生成水量较多。②最简式相同的烃,不论以何种比例混合,只要混合物的总质量一定,完全燃烧后的耗氧量、生成二氧化碳的量、生成水的量也一定。【警示】气态烃燃烧前后体积变化在分析烃燃烧前后体积的变化时,一定要注意水(H2O)的状态,只有在温度高于100℃时,水为气态。在低于100℃时,水为液态,此时ΔV=x-[1+(x+)]=-(+1),说明任何气态烃在100℃以下燃烧时,其体积都是减小的。【对点训练】两种气态烃以任意比例混合,在105℃时1L该混合烃与9L氧气混合,充分燃烧后恢复到原状态,所得气体体积仍是10L。下列各组混合烃中符合此条件的是(

)A.CH4

C2H4B.CH4

C3H8C.C2H4

C3H8D.C2H6

C3H8【解析】选A。CxHy+(x+)O2xCO2+H2O,反应前后体积不变,有1+x+=x+,y=4即两种烃无论以何种比例混合,混合后氢原子数都应等于4,唯一的情况就是两种烃各自氢原子数都等于4。【补偿训练】(2015·防城港高一检测)下列各组化合物,不论二者以什么比例混合,只要总质量一定,则完全燃烧时,消耗O2的质量和生成水的质量不变的是(

)A.C2H4

C2H2B.C2H6

C3H