2025版高中化学第八章化学与可持续发展第一节自然资源的开发利用第3课时煤石油和天然气的综合利用课时讲练作业新人教版必修第二册

-1-第3课时煤、石油和自然气的综合利用一、煤的组成及其综合利用1.煤的组成由__________和少量__________组成的困难混合物,主要含有________(填名称,下同)元素,还含有少量________、________、________、__________等元素。

2.煤的综合利用(1)干馏:将煤_____________的过程,工业上也叫煤的焦化。主要产品:出炉煤气(包括____________、粗氨水、粗苯)、____________、焦炭。

(2)气化:将煤转化为______________的过程。主要反应的化学方程式为_____________。

(3)液化:①干脆液化:煤+H2液体燃料。②间接液化:煤CO和H2______等。

二、自然气的组成及其综合利用三、石油的组成及其综合利用1.石油的组成由多种________________组成的混合物。

2.石油的综合利用(1)分馏①概念:利用___________________进行分别的过程。②成分:分馏可得到__________、__________、__________等轻质油。

(2)裂化目的:获得轻质油,特殊是__________。

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

原理:C4H10CH4+_____C4H10C2H4+______。

(4)催化重整石油在________和________的作用下,可以通过结构的调整,使________转化为______。

四、以煤、石油、自然气为原料生产合成材料(1)三大合成高分子材料包括:__________、______、________,是以煤、石油和自然气为原料生产的。

(2)以煤、石油、自然气为原料,通过化学反应可以制得合成高分子材料。例如:①乙烯制聚乙烯:________________________(写化学方程式,下同)。

②丙烯制聚丙烯:______________________。

1.“可燃冰”是自然气与水相互作用形成的晶体物质,主要存在于冻土层和海底大陆架中。据测定,每0.1m3固体“可燃冰”能释放20m3的甲烷气体,则下列说法中不正确的是()A.“可燃冰”释放的甲烷属于烃B.“可燃冰”是水变油,属于化学变更C.“可燃冰”将成为人类的后续能源D.青藏高原可能存在巨大体积的“可燃冰”2.下列变更属于物理变更的是()A.煤的干馏 B.粮食酿酒C.油脂的皂化 D.石油的分馏3.工业上获得苯的主要方法是()A.石油的分馏 B.石油的裂解C.煤的干馏 D.煤的液化4.煤炭被称为“工业的粮食”;石油被称为“工业的血液”。下列转化不属于煤或石油的综合利用的是()A.将煤干馏制得煤焦油和焦炭B.在肯定条件下将煤与氢气转化为液体燃料C.将煤变为煤饼作燃料D.将石油裂解制得乙烯等化工原料5.下列说法中,不正确的是()A.石油有固定的沸点,所以可进行分馏B.重油经过催化裂化可以得到汽油C.在石油加工过程中经过减压蒸馏可得到石蜡D.石油分馏所得的馏分是混合物6.关于石油的说法不正确的是()A.石油是混合物,除含烷烃外,还可能含有芳香烃B.石油分馏所得产品部分不能发生加成反应C.裂化是化学变更,裂解不是化学变更D.裂化的目的是得到轻质油,裂解的目的是得到乙烯、丙烯等化工原料7.下列关于煤、石油、自然气等能源的说法正确的是()A.石油裂解得到的汽油是纯净物B.石油产品都能发生加聚反应C.自然气是一种清洁的化石燃料D.水煤气是通过煤的液化得到的气体燃料8.如图是试验室干馏煤的装置图:(1)指出图中仪器名称:a.____________,d.____________。

(2)仪器d的作用是_________________,

c中液体有________________和________________,其中无机物里溶有____________,可用____________检验出来。有机物可以通过__________的方法使其中的重要成分分别出来。

(3)e处点燃的气体主要成分有________________________(填化学式),火焰的颜色是________。

(4)点燃e处之前,必需进行________________。

9.于谦在《咏煤炭》中写道:“凿开混沌得乌金,藏蓄阳和意最深。爝火燃回春浩浩,洪炉照破夜沉沉……”,下列有关说法错误的是()A.煤中含有苯和甲苯,可以通过先干馏后分馏的方法得到苯和甲苯B.煤是由有机物和无机物组成的困难混合物C.煤燃烧前的脱硫处理是为了防止污染空气D.煤隔绝空气加强热得到焦炭等产品的过程叫煤的干馏10.如图是试验室模拟煤的干馏的试验装置。下列叙述错误的是()A.如图试验中发生了化学变更B.液体X的pH>7,液体Y是黑色黏稠状的煤焦油C.气体Z易燃,可还原CuOD.液体Y是一种纯净物11.某探讨性学习小组在试验室中模拟石油的催化裂化,装置如图所示:下列说法不正确的是()A.加药品前必需检验装置的气密性B.加热一段时间后视察到试管②、③中溶液的颜色褪去,证明试管②、③中均发生了加成反应C.试验证明石油经催化裂化生成了不饱和烃D.试管③中可能发生了如下反应:CH2CH2+Br2CH2BrCH2Br12.用石油裂化和裂解过程得到的乙烯、丙烯来合成丙烯酸乙酯的路途如下:依据以上材料和你所学的化学学问回答下列问题:(1)由CH2CH2制得有机物A的化学反应类型是______________。

(2)丙烯醛(CH2CHCHO)中含有的官能团为__(填名称)。

(3)A与B合成丙烯酸乙酯反应的化学方程式是_________________。

该反应的类型是__________________。

(4)由石油裂解产物乙烯合成聚乙烯塑料的化学方程式是_________________。

13.煤的气化是有效利用化石能源的手段之一,有关反应为①C+H2O(g)CO+H2、②CO+H2O(g)CO2+H2,获得的气体称为水煤气。某探讨性学习小组为探究气体的成分,进行了如下试验。【试验】使水蒸气通过灼热的焦炭,收集反应后流出的气体。【提出假设】对气体的成分提出了三种假设。假设1:该气体是CO、H2、H2O。假设2:该气体是CO2、H2、H2O。(1)假设3:_________________。

【设计试验方案,验证假设】拟用图中供应的仪器,选择必要的试剂,设计一个试验,验证上述假设3。(加热装置和导管等在图中略去,试验前装置内部的空气已经排尽)(2)按气流从左至右连接各仪器,用题中小写字母表示接口的连接依次(仪器可重复运用):混合气→dc→________→________→________→________→________→ij。

(3)仪器A中需加入药品的名称是____________,其中反应的化学方程式可能有____________________。

(4)仪器B中需加入药品的名称是____________,其作用是________________。

【思索与沟通】(5)本试验的尾气须要处理,处理的方法为_________________。

第3课时煤、石油和自然气的综合利用必备学问落实一、1.有机物无机物碳氢氧氮硫2.(1)隔绝空气加强热使之分解焦炉气煤焦油(2)可燃性气体C+H2O(g)CO+H2(3)②甲醇二、CH4燃料氨三、1.碳氢化合物2.(1)①石油中各组分沸点的不同②汽油煤油柴油(2)汽油(3)乙烯丙烯甲烷C3H6C2H6(4)加热催化剂链状烃环状烃四、(1)塑料合成橡胶合成纤维(2)①nCH2CH2②nCH2CH—CH3知能素养进阶1.B“可燃冰”是甲烷水合物,水不能变为油,B不正确。2.D煤的干馏是将煤在隔绝空气条件下加强热使之分解的反应过程,是化学变更,A不符合题意;粮食酿酒是以粮食为原料,利用微生物发酵生产酒精的过程,涉及的主要反应为淀粉水解成葡萄糖,葡萄糖经发酵反应生成乙醇和二氧化碳,是化学变更,B不符合题意;油脂的皂化是油脂在碱性条件下水解成高级脂肪酸盐和甘油,是化学变更,C不符合题意;石油分馏是将石油中几种不同沸点的混合物分别的一种方法,属于物理变更,D符合题意。3.C石油的分馏主要得到轻质油,A项错误;石油的裂解主要得到小分子烃类物质,B项错误;煤的干馏产物中含苯、苯的同系物等芳香族化合物,再经蒸馏分别出苯,C项正确;煤的液化得到甲醇等液体燃料,D项错误。4.C将煤干馏制得出炉煤气、煤焦油和焦炭是煤的综合利用,A项正确;在肯定条件下将煤与氢气转化为液体燃料是煤的综合利用,B项正确;将煤变为煤饼作燃料不是煤的综合利用,C项错误;将石油裂解制得乙烯等化工原料是石油的综合利用,D项正确。5.A石油是混合物,没有固定的沸点,A错误;重油经过催化裂化目的是得到汽油,B正确;减压蒸馏可得到石蜡等,C正确;石油分馏所得的馏分是沸点相近的物质的混合物,D正确。6.C石油是混合物,除含烷烃外,还可能含有芳香烃,故A正确;石油分馏产品含有烷烃,不能发生加成反应,故B正确;裂化是在肯定条件下,将相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃的过程,裂解是石油化工生产过程中,以比裂化更高的温度,使石油分馏产物中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等短链烃的加工过程,裂化和裂解过程中都有新物质生成,属于化学变更,故C错误;石油裂化的目的是提高轻质液体燃料(汽油、煤油、柴油等)的产量,特殊是提高汽油的产量,裂解的目的是得到乙烯、丙烯等化工原料,故D正确。7.CA项,石油的裂解是深度裂化,是将大分子烃断裂成小分子烃的过程,产物主要是短链不饱和烃的混合物,错误;B项,石油的分馏产品大多是烷烃、环烷烃,这些物质不能发生加聚反应,所以不是全部的石油产品都能发生加聚反应,错误;C项,自然气的主要成分是CH4,燃烧无污染,属于清洁的化石燃料,正确;D项,水煤气是由煤与水在高温条件下反应得到的,是煤的气化产物,错误。8.【解析】煤的干馏生成焦炭、煤焦油和出炉煤气,出炉煤气包括焦炉气、粗氨水等,经d装置的降温柔冷凝,粗氨水和煤焦油变为液体聚集,则液体显碱性;焦炉气中氢气、一氧化碳、甲烷都具有还原性,可用于还原氧化铜,这些气体燃烧产生蓝色火焰;焦炉气中含有乙烯可以使溴水褪色;煤焦油是有机物的液态混合物,应采纳分馏的方法分别;在e处点燃气体之前应检验气体的纯度,防止爆炸。答案:(1)酒精喷灯烧杯(2)盛装冷水对蒸气进行冷却粗氨水煤焦油氨酚酞溶液分馏(3)H2、CH4、CH2CH2、CO淡蓝色(4)检验气体的纯度9.A煤中不含苯和甲苯,而是煤经过干馏发生困难的物理、化学变更得到煤焦油等物质,煤焦油是含有多种芳香族化合物的困难混合物,煤焦油在肯定温度下蒸馏出来的馏出物中主要含有苯、甲苯等,故A错误;煤是由有机物和无机物组成的困难混合物,故B正确;煤中含有硫元素,燃烧煤时会产生二氧化硫,煤燃烧前的脱硫处理是为了防止污染空气,故C正确;煤的干馏是在隔绝空气加强热的条件下发生的,得到焦炭等产品,故D正确。10.D将煤隔绝空气加强热使其分解,可得到多种物质,属于化学变更,A项正确;氨水的pH>7,煤焦油居于水层以下,苯及二甲苯等居于水层以上,B项正确;所得的产物有焦炉气(含有甲烷、氢气、乙烯、一氧化碳等)、煤焦油(不溶于水的一种多成分混合物)、粗氨水(溶于水)、焦炭等,焦炉气中的氢气等可以还原氧化铜,且易燃,C项正确;由于煤焦油中含多种物质成分,属于混合物,D项错误。11.B组装好试验装置后,要先检验装置的气密性,再加入药品,A正确;试管②中酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,溶液褪色说明MnO4-被还原为Mn2+,烯烃发生了氧化反应,B错误;②、③试管中溶液褪色,说明石油经催化裂化生成了不饱和烃,C正确;试管③中盛有溴的四氯化碳溶液,可与反应生成的烯烃发生加成反应12.【解析】(1)有机物A为CH2CH2,与H2O的加成产物为CH3CH2OH,故为加成反应。(2)留意官能团有两个,碳碳双键和醛基。(3)A与B分别含—OH和—COOH,它们可发生酯化反应生成丙烯酸乙酯。(4)乙烯生成聚乙烯为乙烯的加聚反应。答案:(1)加成反应(2)碳碳双键、醛基(3)CH2CHCOOH+CH3CH2OHCH2CHCOOCH2CH3+H2O取代反应(或酯化反应)(4)nCH2CH213.【解析】(1)依据反应原理,混合气体的组成存在三种状况,第三种状况的气体组成为CO、H2、H2O、CO2。(2)为了验证混合气中含CO、H2、H2O、CO2,试验仪器的先后连接依次为检验水→检验二氧化碳→除掉二氧化碳→除掉水→还原装置→检验水→检验二氧化碳,仪器连接依次为混合气体→dc→ij→gh→ef→ab(或ba)→dc→ij。(3)仪器A用于检验氢气或一氧化碳,仪器A中药品可以选用氧化铜,利用加热条件下氢气、一氧化碳还原氧化铜完成检验,反应的化学方程式为CuO+H2Cu