高中化学58个精讲 (45) 石油 煤

高中化学58个精讲 (45) 石油 煤

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1、考点45石油煤1.复习重点1.石油的分馏、裂化和裂解;2.煤的干馏、气化和液化。2.难点聚焦一石油的成分:1、石油组成:碳、氢、硫、氧、氮等。2、石油成分:各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混和物,一般石油不含烯烃。二石油的炼制:开采出来的石油叫做原油。要经过一系列的加工处理后才能得到适合不同需要的各种成品,如汽油、柴油等。原油含水盐类、含水多,在炼制时要浪费燃料,含水量盐多会腐蚀设备。所以,原油必须先经脱水、脱盐等处理过程才能进行炼制。石油的炼制分为:石油的分馏、裂化、裂解三种方法。石油的分馏与石油的蒸馏原理相同,实验5-23中:①蒸馏烧瓶、冷凝管②温度计水银球的位置:蒸馏烧瓶支管口齐平③冷凝管

2、的进、出口方向能否倒置?1、石油的分馏先复习随着烃分子里碳原子数增加,烃的沸点也相应升高的知识,然后启发学生如何能把石油组成里的低沸点烃和高沸点烃分离开。(答:给石油加热时,低沸点的烃先气化,经过冷却先分离出来。随着温度升高,较高沸点的烃再气化,经过冷凝也分离出来。)向学生说明原油开始沸腾后温度仍逐渐升高。同时问学生为什么?这说明原油是混合物。工业上如何实现分馏过程呢?主要设备是加热炉和分馏塔。按P137图5-24前半部分介绍,要突出介绍分馏塔的作用。最后总结石油常压分馏产物:液化石油气、汽油、煤油、柴油、重油。接着,提出重油所含的成分如何分离?升温?在高温下,高沸点的烃受热会分解,更严重的是

3、还会出现炭化结焦、损坏设备,从而引出减压分馏的方法。按课本P137图5-24的后半部分介绍减压分馏过程和产物:重柴油、润滑油、凡士林、石蜡、沥青。2、石油的裂化:(1)提出石油分馏只能得到25%左右的汽油、煤油和柴油等轻质液体燃料,产量不高。如何提高轻质燃料的产量,特别是提高汽油的产量?引出石油的裂化。什么叫裂化?裂化——就是在一定条件下,把分子量大、沸点高的烃断裂为分子量小、沸点低的烃的过程。裂化过程举例:3、石油的裂解裂解是深度裂化,裂解的目的是产乙烯。三:煤的综合利用:1、煤的分类和组成煤是工业上获得芳香烃的一种重要来源。分类:煤另外,煤中含少量的硫、磷、氢、氧、氮等元素以及无机矿物质(

4、主要含Si、Al、Ca、Fe)。因此,煤是由有机物和无机物所组成的复杂的混和物。(煤不是炭)2、煤的干馏定义:把煤隔绝空气加强热使它分解的过程,叫做煤的干馏。(与石油的分馏比较)煤高温干馏后的产物:3.煤的气化和液化(1)煤的气化煤的气化原理是什么?其主要反应是什么?[答]煤的气化是把煤中的有机物转化为可燃性气体的过程。煤气化的主要反应是碳和水蒸气的反应:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)3.例题精讲【例1】丁烷裂解时可有两种方式断裂,生成两种烷烃和两种烯烃。如果丁烷裂解率为90%,又知裂解生成的两种烯烃的质量相等,那么裂解后所得到的混合气体中,分子量最小的气体占有的体积为分数为(

5、)A、19%    B、25%    C、36%     D、40%分析:丁烷的两种断裂方式为:C4H10CH4+C3H6(丙烯);C4H10C2H6+C2H4(乙烯)设丁烷为1mol,则裂解的物质的量为0.9mol,反应后混合气体的总物质的量为0.9×2+0.1=1.9mol。其中分子量最小的烃为CH4,求其物质的量是其关键。答案A【例2】.C8H18经多步裂化,最后完全转化为C4H8、C3H6、C2H4、C2H6、CH4五种气体的混合物。该混合物的平均相对分子质量可能是()(A)28(B)30(C)38(D)40【提示】极端1:C8H18→C4H8+C4H10,C4H10→C3H6+CH4

6、或C4H10→C2H4+C2H6时1molC8H18生成3mol气体,则;极端2:当生成C4H8极少(几乎为0)时,生成C3H6、C2H4、C2H6、CH4接近4mol,则答案BC【例3】已知煤的近代结构模型如图所示:(1)从煤的结构模型来看,煤是工业上获得___________烃的重要来源.(2)我国大约70%的煤是直接用于燃烧的,从煤的结构模型来看,在提供热量的同时产生大量的___________等气体物质,造成严重的大气污染.(3)“型煤”技术不仅可以减少87%的废气排放量,烟尘排放量也可减少80%,致癌物苯并[α]芘的排放量也减少,同时节煤20%~30%.“型煤”技术的原理是利用固硫剂

7、在燃烧过程中生成稳定的硫酸盐.下列物质中适宜于做固硫剂的是___________.A.氯化钙B.氧化钙C.硫酸钙D.氢氧化钙(4)某“型煤”生产厂利用石灰石作固硫剂,试用化学方程式表示其“固硫”过程.(5)除上述的“型煤”技术外,为了解决煤燃烧所造成的污染问题和提高煤的利用价值,煤资源的综合利用方法还有___________,___________,___________等.解析:(1)煤结构中含

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