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考點(diǎn)45石油煤

1．復(fù)習(xí)重點(diǎn)

1．石油的分餾、裂化和裂解；

2．煤的干餾、氣化和液化。

2．難點(diǎn)聚焦

一石油的成分：

1、石油組成：碳、氫、硫、氧、氮等。

2、石油成分：各種烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴組成的混和物，一般石油不含烯烴。

二石油的煉制：

開采出來的石油叫做原油。要經(jīng)過一系列的加工處理后才能得到適合不同需要的各種成品，如汽油、柴油等。

原油含水鹽類、含水多，在煉制時(shí)要浪費(fèi)燃料，含水量鹽多會(huì)腐蝕設(shè)備。所以，原油必須先經(jīng)脫水、脫鹽等處理過程才能進(jìn)行煉制。

石油的煉制分為：石油的分餾、裂化、裂解三種方法。

石油的分餾與石油的蒸餾原理相同，實(shí)驗(yàn)5－23中：

①蒸餾燒瓶、冷凝管

②溫度計(jì)水銀球的位置：蒸餾燒瓶支管口齊平

③冷凝管的進(jìn)、出口方向能否倒置？

1、石油的分餾

先復(fù)習(xí)隨著烴分子里碳原子數(shù)增加，烴的沸點(diǎn)也相應(yīng)升高的知識(shí)，然后啟發(fā)學(xué)生如何能把石油組成里的低沸點(diǎn)烴和高沸點(diǎn)烴分離開。（答：給石油加熱時(shí)，低沸點(diǎn)的烴先氣化，經(jīng)過冷卻先分離出來。隨著溫度升高，較高沸點(diǎn)的烴再氣化，經(jīng)過冷凝也分離出來。）

向?qū)W生說明原油開始沸騰后溫度仍逐漸升高。同時(shí)問學(xué)生為什么？這說明原油是混合物。

工業(yè)上如何實(shí)現(xiàn)分餾過程呢？主要設(shè)備是加熱爐和分餾塔。

按P137圖5-24前半部分介紹，要突出介紹分餾塔的作用。最后總結(jié)石油常壓分餾產(chǎn)物：液化石油氣、汽油、煤油、柴油、重油。

接著，提出重油所含的成分如何分離？升溫？在高溫下，高沸點(diǎn)的烴受熱會(huì)分解，更嚴(yán)重的是還會(huì)出現(xiàn)炭化結(jié)焦、損壞設(shè)備，從而引出減壓分餾的方法。

按課本P137圖5-24的后半部分介紹減壓分餾過程和產(chǎn)物：重柴油、潤(rùn)滑油、凡士林、石蠟、瀝青。

2、石油的裂化：

（1）提出石油分餾只能得到25%左右的汽油、煤油和柴油等輕質(zhì)液體燃料，產(chǎn)量不高。如何提高輕質(zhì)燃料的產(chǎn)量，特別是提高汽油的產(chǎn)量？引出石油的裂化。什么叫裂化？

裂化――就是在一定條件下，把分子量大、沸點(diǎn)高的烴斷裂為分子量小、沸點(diǎn)低的烴的過程。

裂化過程舉例：

3、石油的裂解

裂解是深度裂化，裂解的目的是產(chǎn)乙烯。

三：煤的綜合利用：

1、煤的分類和組成

煤是工業(yè)上獲得芳香烴的一種重要來源。分類：

煤

另外，煤中含少量的硫、磷、氫、氧、氮等元素以及無機(jī)礦物質(zhì)（主要含Si、Al、Ca、Fe）。因此，煤是由有機(jī)物和無機(jī)物所組成的復(fù)雜的混和物。（煤不是炭）

2、煤的干餾

定義：把煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使它分解的過程，叫做煤的干餾。（與石油的分餾比較）

煤高溫干餾后的產(chǎn)物：

3.煤的氣化和液化

（1）煤的氣化

煤的氣化原理是什么？其主要反應(yīng)是什么？

［答］煤的氣化是把煤中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為可燃性氣體的過程。

煤氣化的主要反應(yīng)是碳和水蒸氣的反應(yīng)：C(s)+H₂O(g) = CO(g)+H2(g)

3．例題精講

【例1】丁烷裂解時(shí)可有兩種方式斷裂，生成兩種烷烴和兩種烯烴。如果丁烷裂解率為90%，又知裂解生成的兩種烯烴的質(zhì)量相等，那么裂解后所得到的混合氣體中，分子量最小的氣體占有的體積為分?jǐn)?shù)為（）

A、19%　　　　 B、25%　　　　 C、36%　　　　　 D、40%

分析：丁烷的兩種斷裂方式為：C₄H₁₀CH₄+C₃H₆（丙烯）；C₄H₁₀C₂H₆+C₂H₄（乙烯）

設(shè)丁烷為1mol，則裂解的物質(zhì)的量為0.9mol，反應(yīng)后混合氣體的總物質(zhì)的量為0.9×2+0.1=1.9mol。其中分子量最小的烴為CH₄，求其物質(zhì)的量是其關(guān)鍵。答案A

【例2】．C₈H₁₈經(jīng)多步裂化，最后完全轉(zhuǎn)化為C₄H₈、C₃H₆、C₂H₄、C₂H₆、CH₄五種氣體的混合物。該混合物的平均相對(duì)分子質(zhì)量可能是（）

（A）28 （B）30 （C）38 （D）40

【提示】

極端1：C₈H₁₈→C₄H₈+C₄H₁₀，C₄H₁₀→C₃H₆+ CH₄或C₄H₁₀→C₂H₄+C₂H₆時(shí)1mol C₈H₁₈生成3mol氣體，則；

極端2：當(dāng)生成C₄H₈極少（幾乎為0）時(shí)，生成C₃H₆、C₂H₄、C₂H₆、CH₄接近4mol，則答案BC

【例3】已知煤的近代結(jié)構(gòu)模型如圖所示：

（1）從煤的結(jié)構(gòu)模型來看，煤是工業(yè)上獲得___________烴的重要來源．

（2）我國(guó)大約70%的煤是直接用于燃燒的，從煤的結(jié)構(gòu)模型來看，在提供熱量的同時(shí)產(chǎn)生大量的___________等氣體物質(zhì)，造成嚴(yán)重的大氣污染．

（3）“型煤”技術(shù)不僅可以減少87%的廢氣排放量，煙塵排放量也可減少80%，致癌物苯并［α］芘的排放量也減少，同時(shí)節(jié)煤20%～30%．“型煤”技術(shù)的原理是利用固硫劑在燃燒過程中生成穩(wěn)定的硫酸鹽．下列物質(zhì)中適宜于做固硫劑的是___________．

A．氯化鈣 B．氧化鈣 C．硫酸鈣 D．氫氧化鈣

（4）某“型煤”生產(chǎn)廠利用石灰石作固硫劑，試用化學(xué)方程式表示其“固硫”過程．

（5）除上述的“型煤”技術(shù)外，為了解決煤燃燒所造成的污染問題和提高煤的利用價(jià)值，煤資源的綜合利用方法還有___________，___________，___________等．

解析：

（1）煤結(jié)構(gòu)中含有較多的苯環(huán)，隔絕空氣給煤加強(qiáng)熱可以使它分解，從而獲得芳香烴．

（2）煤結(jié)構(gòu)中含有S和N，所以直接燃煤能產(chǎn)生SO₂和氮氧化物，污染環(huán)境．

（3）煤燃燒產(chǎn)生SO₂，固硫過程是使其生成穩(wěn)定的硫酸鹽，所以固硫劑可選用氧化鈣或氫氧化鈣．固硫反應(yīng)為：SO₂+CaOCaSO₃2CaSO₃+O₂2CaSO₄

Ca(OH)₂+SO₂=CaSO₃+H₂O 2CaSO₃+O₂2CaSO₄

（4）若利用石灰石作固硫劑，則發(fā)生的反應(yīng)可表示為：CaCO₃CaO+CO₂↑

2CaO+2SO₂+O₂2CaSO₄

（5）此問正是本節(jié)選學(xué)主要內(nèi)容之一：煤的干餾、氣化和液化．

答案：（1）芳香（2）二氧化硫、氮氧化物�。�3）BD

（4）CaCO₃CaO+CO₂↑ 2CaO+2SO₂+O₂2CaSO₄

（5）煤的干餾　氣化　液化

【例4】將圖5－32所列儀器組裝為一套實(shí)驗(yàn)室蒸餾石油的裝置，并進(jìn)行蒸餾，得到汽油和煤油．

圖5－32

（1）圖中A、B、C三種儀器的名稱是___________．

（2）將以上儀器按（一）（六）順序，用字母a，b，c…表示連接順序：

e接（　�。ā　。┙樱ā　。ā　。ā　。┙樱ā　。ā　。┙樱ā　。�

（3）A儀器中c口是___________，d口是___________（填“進(jìn)水口”或“出水口”）

（4）蒸餾時(shí)，溫度計(jì)水銀球應(yīng)在___________位置．

（5）在B中注入原油后，加幾片碎瓷片的目的是____________________________．

（6）給B加熱，收集到沸點(diǎn)60℃～150℃間的餾分是___________，收集到150℃～300℃間的餾分是___________．

解析：石油的分餾裝置為：

答案：（1）A是冷凝管；B是蒸餾燒瓶；C是錐形瓶

（2）i　h　a　k　b　f　g　w

（3）進(jìn)水口　出水口

（4）蒸餾燒瓶支管口

（5）防止暴沸

（6）汽油　煤油

4．實(shí)戰(zhàn)演練

一、選擇題（每小題7分，共56分）?

1.（2003年春季高考理綜題）從石油分餾得到的固體石蠟，用氯氣漂白后，燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生含氯元素的氣體，這是由于石蠟在漂白時(shí)與氯氣發(fā)生過?

A.加成反應(yīng)? B.取代反應(yīng)?

C.聚合反應(yīng)? D.催化裂化反應(yīng)?

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