1、第第 3 3 课时课时 煤、石油和天然气的综合利用煤、石油和天然气的综合利用 基础巩固 1.下列说法正确的是( ) A.石油是混合物，汽油是纯净物 B.沸点：汽油煤油柴油 C.直馏汽油和裂化汽油成分完全相同 D.石油分馏是物理过程，石油裂化是化学过程 解析 A.石油和汽油都是混合物，A 项错误；B.石油分馏时，最先挥发出来的是 汽油，其次是煤油，最后是柴油，最后剩下的是沥青，所以沸点：汽油煤油 柴油，B 项错误；C.直馏汽油的主要成分是饱和烷烃，裂化汽油含有大量不饱和 烃，C 项错误；D.石油的分馏，是利用沸点不同将各组分分离，是物理过程，裂 化和裂解，是将大分子烃变成小分子烃，发生了化学变化
2、，D 项正确。 答案 D 2.在石油综合利用中，属于物理变化的是( ) A.分馏 B.裂化 C.裂解 D.重整 解析 A.分馏是利用沸点的差异，以石油为原料获得汽油、煤油、柴油等产品， 属于物理变化，A 符合题意；B.裂化是在加热或催化剂作用下，将长链烃断裂为 短链烃的过程，属于化学变化，B 不符合题意；C.裂解又称深度裂化，是以石油 分馏产品为原料，采用更高的温度，获得乙烯、丙烯等气态短链烃，属于化学变 化，C 不符合题意；D.重整是在催化剂作用下，对汽油馏分中的烃类分子结构进 行重新排列成新的分子结构的过程，属于化学变化，D 不符合题意。 答案 A 3.下列说法正确的是( ) A.煤的干馏
3、、气化、石油的分馏都是物理变化 B.由于煤中含有苯，所以从煤干馏的产品中分离得到苯 C.石油没有固定的熔、沸点，但分馏产物有固定的熔、沸点 D.石油的裂解气、煤干馏得到的焦炉气都能使酸性高锰酸钾溶液褪色 解析 煤的干馏、气化都是化学变化，而石油的分馏是根据液体的沸点不同而分 离的方法，是物理变化，A 项错误；煤中不含苯，而是经过复杂的物理、化学变 化而生成苯等，B 项错误；石油及分馏产物都是混合物，没有固定的熔、沸点， C 项错误；裂解气、焦炉气中含有烯烃，均能使 KMnO4(H )溶液褪色。 答案 D 4.下列说法中，正确的是 ( ) A.煤和石油都是可再生的化石能源，其主要组成元素均为碳、
4、氢元素，二者都是 混合物 B.煤的干馏和石油的分馏原理相同，都是化学变化 C.煤是由有机物和无机物组成的复杂的混合物 D.煤干馏得到的煤焦油，其主要用途就是再经蒸馏得到高品质燃油 解析 煤和石油属于不可再生能源，A 不正确；煤的干馏是化学变化，石油的分 馏为物理变化，B 不正确；煤焦油经蒸馏得到苯、甲苯、二甲苯等，不是高品质 燃油，D 不正确。 答案 C 5.下列关于煤、石油、天然气等资源的说法正确的是( ) A.石油裂解得到的汽油是纯净物 B.煤中含有苯、甲苯和二甲苯等物质，通过煤的干馏即可得到这些物质 C.石油分馏可以得到轻质液体燃料，煤干馏可获得焦炭、煤焦油、焦炉气等化工 原料 D.水煤
5、气是通过煤的干馏得到的气体燃料 解析 石油裂解产物有烯烃和烷烃， 属于混合物， A 不正确； 煤中不含苯和甲苯， 煤干馏后产品中的煤焦油中能分离出苯和甲苯，依据苯和甲苯沸点不同，可以用 分馏的方法进行分离，B 不正确；水煤气是炭和水蒸气高温反应得到的 CO 和 H2的混合气体，故 D 不正确。 答案 C 6.关于石油的说法中，不正确的是( ) A.石油主要含烃类物质， 这些烃类物质随着烃分子含有的碳原子数的增加沸点升 高 B.常压分馏得到的汽油是混合物，没有固定的沸点，但石油气为纯净的丙烷 C.石油分馏不是化学变化，但裂化是化学变化 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
6、原料 解析 A、石油主要含烃类物质，烃类物质随着烃分子含有的碳原子数的增加沸 点升高，正确；B、石油气是 C4以下的烃的混合物，错误；C、石油分馏是根据 物质沸点的不同把物质分离，是物理变化；裂化是把相对分子质量较大的烃分解 为相对分子质量较小的烃，是化学变化，正确；D、裂化的目的是得到轻质油， 裂解是深度裂化，目的是得到乙烯、丙烯等化工原料，正确。 答案 B 7.下列说法不正确的是( ) A.天然气的主要成分甲烷，是高效、较洁净的燃料 B.石油的分馏、煤的气化和液化都是物理变化 C.采用煤炭脱硫技术，可以减少燃煤产生的 SO2 D.化石燃料是不可以再生的，因此地球上的蕴藏量也是有限的 解析
7、A.天然气的主要成分是甲烷，燃烧放出的热量高，生成二氧化碳和水，故 是较洁净的能源，故 A 正确；B.煤的气化是用煤来生产水煤气，煤的液化是用 煤来生产甲醇，故均为化学变化，而石油的分馏是利用石油中各组分的沸点不同 对其成分进行分离，是物理变化，故 B 错误；C.煤燃烧可导致二氧化硫、粉尘等 对空气的污染，所以采用原煤脱硫技术，可减少燃煤产生的 SO2，故 C 正确； D.煤、石油、天然气都属于化石燃料，是由古代动植物体进上千年的复杂变化形 成的，都属于不可以再生的，因此地球上的蕴藏量也是有限的，故 D 正确。 答案 B 8.煤、石油、天然气仍是人类使用的主要能源，同时也是重要的化工原料，我们
8、 熟悉的塑料、合成纤维和合成橡胶主要是以石油、煤和天然气为原料生产的。下 列说法中不正确的是( ) A.工业上可通过石油的热裂解生产苯、甲苯等芳香烃 B.煤干馏的产品有焦炉煤气、煤焦油和焦炭 C.羊毛、蚕丝、棉花和麻等是天然的蛋白纤维或植物纤维 D.天然气是一种清洁的化石燃料，作为化工原料它主要用于合成氨和甲醇 解析 A.工业上，通过石油的热裂解获得乙烯、1，3丁二烯等短链不饱和烃， 通过煤的干馏获得苯、甲苯等芳香烃，故 A 错误；B.煤干馏是隔绝空气加强热 发生反应，产品主要为出炉煤气、煤焦油和焦炭，故 B 正确；C.羊毛、蚕丝、棉 花和麻等在自然界中存在，属于天然纤维，故 C 正确；D.天
9、然气广泛用于民用 及商业燃气灶具、热水器，是一种清洁的化石燃料，天然气也可用作化工原料， 以天然气为原料的一次加工产品主要有合成氨、甲醇、炭黑等，故 D 正确。 答案 A 9.下列有关自然资源的开发利用的叙述正确的是( ) A.通过催化重整，可从石油中获取环状烃 B.裂化汽油可用于萃取溴水中的溴 C.石油的裂化和裂解属于化学变化而煤的液化、气化属于物理变化 D.煤中含有大量的苯、甲苯、二甲苯等有机物，可通过煤的干馏来提取 解析 A.石油的催化重整可以获得芳香烃等环状烃， 目的是为了提高芳香烃的质 量和产量，故 A 正确；B.裂化汽油中含有烯烃，能够与溴发生加成反应，不能 用于萃取溴水中的溴，故
10、 B 错误；C.煤的气化是用煤来生产水煤气，而煤的液化 是用煤来生产甲醇等液态燃料，均为化学变化，故 C 错误；D.煤中不含苯、甲 苯和二甲苯等芳香烃，但可以通过煤的干馏来获取，故 D 错误。 答案 A 10.天然气、石油和煤既是重要的化石燃料，也是重要的化工原料，下列有关说 法中不正确 的是 ( ) A.石油分馏实验中得到的各种分馏产物仍然是混合物 B.分馏得到的汽油和裂化得到的汽油都可以用来萃取溴水中的溴 C.煤的干馏、气化和液化都是通过化学变化提高资源利用率和减少污染 D.石油和煤都属于不可再生能源 解析 A.石油分馏实验中得到的各种分馏产物仍然是多种烃的混合物，A 选项 正确；B.裂化
11、得到的汽油中含有烯烃，能和溴发生加成反应，所以不能用于萃取 溴水中的溴，B 选项错误；C.煤的干馏、气化和液化都是通过化学变化提高了煤 的利用率，减少了空气污染物的排放，能减少环境污染，C 选项正确；D.石油和 煤属于化石能源，是古代生物在地下经过复杂的物理、化学变化形成的，是不可 再生的，D 选项正确。 答案 B 能力提升 11.将煤直接作为燃料燃烧，不但热效率较低，且产生烟尘、二氧化硫、氮氧化 物等物质，造成严重的环境污染。煤的干馏是提高煤的利用率、生产重要化工原 料、 降低污染物排放量的有效措施之一。某化学学习小组在实验室条件下探究煤 干馏的现象及产物，装置如图所示，请回答有关问题： (
12、1)煤干馏的条件是_。 (2)盛有冷水的烧杯的作用是_。 (3)实验后检验有粗氨水生成的操作是_ _。 (4)已知 CO 不能使溴水褪色，若将从具支试管支管口处逸出的气体通入溴水中， 发现溴水褪色，则说明煤的干馏产生了_。 (5)点燃尾气，火焰的颜色为_。 (6)从煤焦油中分离出苯、甲苯、二甲苯的实验方法是 _。 解析 解答本题的关键是要掌握煤的干馏原理。(1)根据煤干馏的定义可知其条 件为隔绝空气加强热。 (2)冷水浴的作用是冷凝， 使粗氨水和煤焦油冷凝液化。 (3) 可用湿润的红色石蕊试纸检验是否有 NH3逸出。(4)溴水褪色，证明煤干馏过程 产生了不饱和烃类物质。(5)CO、CH4等气体
13、燃烧时火焰呈淡蓝色。(6)煤焦油中 苯及其同系物与其他成分互溶但沸点不同，可通过分馏的方法将它们分离。 答案 (1)隔绝空气加强热 (2)使粗氨水和煤焦油冷凝液化 (3)将具支试管取出， 塞上试管塞并加热， 将润湿的红色石蕊试纸放在支管口处， 若试纸变蓝，则说明有粗氨水生成 (4)不饱和烃类物质 (5)淡蓝色 (6)分馏 12.实验室用下列仪器组装一套石油分馏的装置，并进行相关实验，可以得到汽 油和煤油。 (1)写出下列仪器的名称： ； ； 。 (2)将以上仪器按从左到右的顺序，用字母 a、b、c进行连接：e 接( )接( ) 接( )接( )接( )接( )接( )接( )接( )。 (3)
14、仪器中 A 是 (填“进水口”或“出水口”，下同)，B 是 。 (4)蒸馏时，温度计水银球应在 (位置)。 (5)在中注入原油后，加几片碎瓷片的目的是 。 (6)在实验结束后，为了探究石油中是否含有烯烃，某学生用中的物质做了一 个探究实验，其操作、现象及结论是 。 解析 实验装置的一般安装顺序为“自下而上，从左到右” 。冷凝管采用逆流原 理，即上口为出水口，下口为进水口；温度计需要测定馏分的温度，所以温度计 水银球与蒸馏烧瓶支管口应在同一水平线上，以保证水银球被馏分蒸气包围。 答案 (1)蒸馏烧瓶 直形冷凝管 锥形瓶 (2)c d a k l b f g w (3)进水口 出水口 (4)蒸馏烧
15、瓶支管口处 (5)防止暴沸 (6)用一支洁净的试管，取约 23 mL 容器中的馏出物，再向试管中滴加 34 滴酸性 KMnO4溶液(或溴水)，若溶液颜色不消失，则石油中不含有烯烃；若溶 液颜色消失，则石油中含有烯烃 13.裂化汽油中除含有 C5C11的烷烃外，还含有 C5C11的烯烃及甲苯、二甲苯 等苯的同系物。已知甲苯、二甲苯能使酸性 KMnO4溶液褪色。要用化学方法检 验某裂化汽油样品中含有烯烃及苯的同系物，实验步骤为 (1)先逐滴加入 ，振荡，如果看到 ，则证明有 存在。 (2)继续逐滴加入 至 为止，静置，用分液漏斗分出 (填 “上”或“下”)层的裂化汽油样品， 再加入 振荡， 如果看
16、到 ， 则证明裂化汽油中有 存在。 解析 因为烯烃可使溴水、酸性 KMnO4溶液褪色，而苯的同系物只能使酸性 KMnO4溶液褪色，根据这一性质差异，则先用溴水检验烯烃的存在，再用酸性 KMnO4溶液检验苯的同系物的存在。(1)向样品中逐滴加入溴水，振荡，如看到 溴水褪色，则证明有烯烃存在。(2)继续逐滴加溴水至不再褪色为止，用分液漏 斗分出上层的裂化汽油样品，因为加足量溴水后，生成的卤代烷及水的密度均比 烷烃和苯的同系物大，所以上层应是烷烃和苯的同系物的混合物。向分出的上层 样品中加入酸性 KMnO4溶液，如果紫色褪去，则证明有苯的同系物存在。 答案 (1)溴水 溴水褪色 烯烃 (2)溴水 不
17、褪色 上 酸性 KMnO4溶液 溶液褪色 苯的同系物 14.我国城市为了减少燃煤造成的大气污染，对于作民用燃料的煤进行了多方面 的改进。 (1)为了除去煤中的含硫化合物，采用 FeCl3脱硫，即用 FeCl3溶液浸洗煤粉，发 生如下反应：FeS214FeCl38H2O=2FeSO413FeCl216HCl。 该反应中的氧化剂是 ，若有 1 mol FeS2被除去，则发生转移的电子的 物质的量是 。 为了充分利用 Fe2 并减少酸(HCl)污染，本方法中可利用工业废铁屑和氯气让 废 液 重 新 利 用 生 成 FeCl3。 请 写 出 这 一 过 程 中 有 关 的 离 子 方 程 式 ： _
18、_。 (2)另一种方法是采用“固硫法”，即在燃料中加入生石灰，使含硫煤在燃烧时 生成的 SO2不能逸出而进入炉渣中，试用化学方程式表示这一“固硫”过程： _、 _。 (3)某城市采用了以油制气代替煤作民用燃料的做法。油制气的主要成分是丙烷， 请写出其燃烧的化学方程式： _。 (4)绿色能源是人类的理想能源，不会造成环境污染，下列能源属于绿色能源的 是 。 A.氢能源 B.太阳能 C.风能 D.石油 解析 (1)反应中 FeS2中 S 由1 价升高至6 价，每 1 mol FeS2被氧化，转移 14 mol 电子，FeCl3中 Fe 由3 价降至2 价，FeCl3作氧化剂。加入废铁屑是消 耗 H ，减少污染，而通入 Cl 2是氧化 Fe2 。 (2)“固硫法”是利用生石灰将 SO2转化为 CaSO3在高温时被氧化为 CaSO4。 (3)C3H8燃烧方程式为 C3H85O2 点燃 3CO24H2O。 (4)氢能源、太阳能、风能属于绿色能源。 答案 (1)FeCl3 14 mol Fe2H =Fe2H 2，2Fe2 Cl 2=2Fe3 2Cl (2)SO2CaO= CaSO3 2CaSO3O2= 2CaSO4 (3)C3H85O2 点燃 3CO24H2O (4)ABC