高中化學 主題4 化石燃料 石油和煤的綜合利用 課題1 從石油中獲取更多的高品質燃油學業(yè)分層測評 魯科版選修2

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從石油中獲取更多的高品質燃油 (建議用時：45分鐘) [學業(yè)達標] 1．下列變化不屬于化學變化的是(　　) A．用苯制取環(huán)己烷 B．石油裂解 C．用石油氣制取氫氣 D．分餾石油得汽油、柴油、煤油 【解析】　石油的分餾是物理變化。 【答案】　D 2．石油減壓分餾的目的是(　　) A．使高沸點的重油進一步分離 B．得到更多的重油 C．分離得到汽油、煤油等輕質油 D．得到高質量的汽油 【解析】　石油分餾有常壓分餾和減壓分餾兩種，減壓分餾的目的是使高沸點的重油進一步分離。 【答案】　A 3．近年來，我國許多城市禁止汽車使用含鉛汽油，其主要原因是(　　) A．提高汽油燃燒效率 B．降低汽油成本 C．避免鉛污染大氣 D．鉛資源短缺 【解析】　汽油中加四乙基鉛可以提高汽油的抗震性，排放的汽車尾氣會對環(huán)境造成嚴重的重金屬污染。 【答案】　C 4．石油裂化的主要目的是為了(　　) A．提高輕質液體燃料的產(chǎn)量 B．便于分餾 C．獲得短鏈不飽和氣態(tài)烴 D．提高汽油的質量 【解析】　裂化的目的是獲得更多的輕質燃油(汽油)。 【答案】　A 5．下列提煉石油的方法中，屬于物理變化的是(　　) A．裂化　 B．裂解 C．分餾 D．催化重整 【解析】　裂化、裂解、催化重整均有新物質生成，均屬于化學變化。 【答案】　C 6．近年來我國部分地區(qū)陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了“毒油”，如吉林市衛(wèi)生防疫部門一次查獲“毒油”178.3 t。所謂“毒油”是指混有汽油的食用油，不宜食用。下列有關說法正確的是(　　) 【導學號：28920046】 A．汽油是純凈物，有固定的沸點 B．汽油只能由石油分餾得到 C．可用靜置后看其是否分層來判斷食用油中是否混有汽油 D．汽油中烴分子內所含碳原子數(shù)為5～11 【解析】　汽油為碳原子數(shù)為5～11的烴的混合物，它可通過石油的分餾或裂化制得，汽油能與植物油混溶。 【答案】　D 7．某人坐在車內跟在一輛卡車后面，觀察到這輛卡車在啟動、剎車時要排出黑煙，由此可推斷這輛卡車所用的燃料是(　　) A．酒精　 B．汽油 C．柴油 D．液化石油氣 【解析】　按一般常識，現(xiàn)在汽車所用的燃料為汽油或柴油。柴油的主要成分為C15～C18的烷烴，其碳原子數(shù)多于汽油分子中的碳原子數(shù)，燃燒不充分時，產(chǎn)生黑煙。 【答案】　C 8．下列關于石油及石油煉制中敘述錯誤的是(　　) A．石油主要是由烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴組成的混合物 B．石油分餾所得的餾分是純凈物 C．為了防止重油進一步分餾時炭化結焦，常采用減壓分餾 D．石油裂化的原料是重油、石蠟等 【解析】　石油分餾所得到的是沸點相近的多種烴的混合物而非純凈物，減壓分餾防止了重油的炭化結焦；重油、石蠟等含碳原子數(shù)較多的高沸點的烴，通過裂化可以得到沸點低的烴。 【答案】　B 9．下列說法中正確的是(　　) A．石油是混合物，汽油是純凈物 B．沸點：汽油>煤油>柴油>機油 C．直餾汽油和裂化汽油成分相同 D．蒸餾石油的實驗裝置也可用來制取蒸餾水 【解析】　石油、汽油都是混合物，石油中含有各種烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴，汽油是C5～C11的各種烴的混合物，故A不正確；石油分餾時，首先蒸餾出的是汽油，其次是煤油，再次是柴油，而機油是一種潤滑油，故沸點：汽油<煤油<柴油<機油，故B不正確；直餾汽油中不含烯烴，裂化汽油中含有烯烴，二者組成成分不完全相同，故C不正確；蒸餾裝置不僅可以制取蒸餾水、分餾石油，還可以分離某些其他混合物，如從溴的CCl4溶液中分離出Br2和CCl4等，故D正確。 【答案】　D 10．為了減少大氣污染，許多城市推廣汽車使用清潔燃料。目前使用的清潔燃料主要有兩類：一類是壓縮天然氣(CNG)，另一類是液化石油氣(LPG)。這兩類燃料的主要成分都是(　　) A．碳水化合物　　　　　　 B．碳氫化合物 C．氫氣 D．醇類 【解析】　從題分析可知，天然氣的主要成分是CH4，屬碳氫化合物，而液化石油氣則是以丙烷、丁烷為主的烴類混合物，也是碳氫化合物。 【答案】　B 11．下列各組物質能用溴水鑒別的是(　　) A．直餾汽油和煤油 B．煤油和苯 C．柴油和四氯化碳 D．裂化汽油和柴油 【解析】　直餾汽油、煤油、柴油的主要成分為烷烴、環(huán)烷烴及少量苯的同系物，不含碳碳雙鍵或叁鍵；苯、CCl4中也不含不飽和鍵，故均不能使溴水退色。 【答案】　D 12．丁烷進行高溫裂解可發(fā)生兩種反應：C4H10CH4＋C3H6和C4H10C2H4＋C2H6，若最終混合物中只有甲烷、乙烯、乙烷、丙烯，則混合氣體的平均相對分子質量為(　　) A．14.5 B．29 C．58 D．無定值 【解析】　1 mol物質反應后轉化為2 mol物質，與幾種物質無關，設C4H10為1 mol，混合氣的平均相對摩爾質量＝＝29 g/mol。 【答案】　B [能力提升] 13．如何從石油中獲得更多的輕質燃油一直是化學家探索的課題，將石油分餾得到的重油進行裂化可以獲得更多的輕質燃油。 資料一：石蠟是含有20～30個碳原子的烷烴的混合物，常溫下呈固態(tài)。 資料二：石油催化裂化中通常使用Al2O3作催化劑。 某研究性學習小組在實驗室中模擬石油的催化裂化，裝置如圖：實驗過程中可觀察到燒瓶中固體石蠟先熔化，試管Ⅱ中有少量液體凝結，試管Ⅲ中酸性高錳酸鉀溶液退色，實驗后聞試管Ⅱ中液體氣味，具有汽油的氣味。 (1)該裝置儀器連接的順序應遵循的原則為__________________，為保證實驗成功，實驗前必須進行的 操作是__________________________，裝置中較長導管的作用是________________________________________________________。 (2)試管Ⅱ中少量液體凝結說明了___________________________________ _______________________________________________________________。 (3)試管Ⅲ中溶液退色說明了________________________________________ ________________________________________________________________。 (4)能否用試管Ⅱ中的液體萃取溴水中的溴，理由是 ________________________________________________________________。 (5)寫出二十烷裂化得到癸烷和癸烯的化學方程式： _______________________________________________________________。 (6)石油裂化的主要目的是__________________________________________ ________________________________________________________________。 【解析】　連接儀器的順序應遵循從下往上，從左到右的原則，裝入藥品之前要檢驗裝置的氣密性；依據(jù)石油分餾工業(yè)的分餾塔原理，設置了長導管，其作用除導氣外，兼起冷凝氣體的作用。試管Ⅱ中有液體生成，說明生成5個碳原子數(shù)以上的烴，因為常溫、常壓下，5個碳原子數(shù)以上的烴大都呈液態(tài)。試管Ⅲ中酸性KMnO4溶液退色說明生成常溫、常壓下呈氣態(tài)的5個碳原子數(shù)以下的烯烴。由于裂化產(chǎn)物中有烯烴生成，易與溴發(fā)生加成反應，所以不能用來萃取鹵素單質。從以上變化可以看出，石油裂化的主要目的是獲得更多的輕質燃油，特別是汽油。 【答案】　(1)從下往上，從左往右　檢驗裝置的氣密性導氣、冷凝氣體　(2)裂化生成了碳原子數(shù)大于5的烴　(3)裂化生成了碳原子數(shù)小于5的烯烴　(4)不能，因為裂化產(chǎn)物中有烯烴，易與溴發(fā)生加成反應　(5)C20H42C10H22＋C10H20　(6)提高輕質燃油的產(chǎn)量 14．將如圖所列儀器組裝為一套實驗室蒸餾石油的裝置，并對石油進行蒸餾，得到汽油和煤油。 一 二 三 四 五 六 (1)圖中A、B、C三種儀器的名稱分別是________________________________ ________________________________________________________________。 (2)將以上儀器按順序，用字母a，b，c，…表示連接順序：e接(　)，(　)接(　)，(　)接(　)，(　)接(　)。 (3)A儀器中c口是________，d口是________(填“進水口”或“出水口”)。 (4)蒸餾時，溫度計水銀球應位于____________________________________。 (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60 ℃～150 ℃間的餾分是________，收集到150 ℃～300 ℃間的餾分是________________。 【解析】　實驗裝置的組裝應本著“由下往上、從左向右”的原則進行。注意檢查裝置的氣密性、冷凝管的水流方向是低進高出、溫度計水銀球應位于蒸餾燒瓶支管口處。沸點較低的餾分汽油先汽化，然后是煤油。 【答案】　(1)冷凝管、蒸餾燒瓶、錐形瓶 (2)i　h　a　b　f　g　w (3)進水口　出水口 (4)蒸餾燒瓶支管口處 (5)防止液體暴沸 (6)汽油　煤油