第3课时 脂肪烃与石油化工
题组一 石油的分馏
1.下图是石油分馏塔的示意图,a、b、c三种馏分中( )
A.a的沸点最高
B.b的熔点最低
C.c的平均相对分子质量最大
D.每一种馏分都是纯净物
2.从石油分馏得到的固体石蜡,用氯气漂白后,燃烧时会产生含氯元素的气体,这是由于石蜡在漂白时与氯气发生了( )
A.加成反应 B.取代反应
C.聚合反应 D.催化裂化反应
3.近年来我国部分地区陆续发现了“毒油”,如吉林市卫生防疫部门一次查获“毒油”178.3 t。所谓“毒油”是指混有汽油的食用油,不宜食用。下列有关说法正确的是( )
A.汽油是纯净物,有固定的沸点
B.汽油只能由石油分馏得到
C.可用静置后看其是否分层来判断食用油中是否混有汽油
D.汽油中烃分子内所含碳原子数为5~12
4.某人坐在空调车内跟在一辆卡车后面,观察到这辆卡车在启动、刹车时排出黑烟,由此可推断这辆卡车所用的燃料是( )
A.酒精 B.汽油
C.柴油 D.液化石油气
题组二 石油的裂化和裂解
5.石油加工成乙烯的方法是( )
A.分馏 B.蒸发
C.催化氧化 D.裂解
6.关于石油的炼制,下列说法不正确的是( )
A.通过石油的分馏可以得到汽油、煤油、柴油等产品
B.石油进行裂化的主要目的是提高汽油的产量
C.石油裂解的主要目的是为了获得乙烯、丙烯等气体,因为它们是重要的化工原料
D.石油的裂化、分馏、裂解等都是化学变化
7.下列叙述不正确的是( )
A.天然气和沼气的主要成分都是甲烷,燃烧天然气较环保
B.石油通过常压分馏、减压分馏得到的汽油比催化重整后的汽油品质高
C.重油通过裂化可获得大量的轻质油
D.轻质油的裂解也可称为深度裂化,目的是为了获得大量的气态不饱和烃
8.已知裂化汽油与直馏汽油的主要成分如下表:
裂化汽油 直馏汽油
烷烃、烯烃 烷烃、环烷烃、芳香烃
为使溴从溴水中萃取出来,可选用萃取剂,下列物质因与溴发生加成反应而不能作为萃取剂的是( )
A.酒精 B.直馏汽油
C.裂化汽油 D.四氯化碳
9.丁烷催化裂化时,碳链按两种方式断裂,生成两种烷烃和两种烯烃。如果丁烷的分解率为90%,且裂化生成的两种烯烃的物质的量相等,那么裂化所得气体中密度最小的气体在混合气体中占的体积百分含量约为( )
A.24% B.30% C.40% D.19%
10.下列说法错误的是( )
石油分馏产品乙烯CH2BrCH2Br
A.石油主要是由烃组成的混合物
B.①主要发生物理变化
C.②包括裂化、裂解等过程
D.③是加成反应,产物名称是二溴乙烷
11.3 000多年前,我们祖先发现石油,古书记载“泽中有火”,且《梦溪笔谈》第一次记载了石油的用途,并预言“此物必大行于世”。下列说法不正确的是( )
A.石油主要是由烷烃和烯烃组成的混合物
B.“泽中有火”是指地下流出石油溢到水面而燃烧
C.石油可通过常压分馏得到石油气、汽油、煤油、柴油等
D.石油通过裂化和裂解可得到轻质油和气态烯烃
12.(2022·上海期末)如图,甲为石蜡分解装置图,乙为改进后的装置图,乙可明显缩短实验时间。下列说法错误的是( )
A.素瓷片的作用是防止暴沸
B.矿渣棉浸透石蜡油的目的是保证产生足够多的气体供后续实验使用
C.酸性KMnO4溶液褪色证明石蜡油分解产生的气体发生了氧化反应
D.乙的优点是反应物与催化剂充分接触,酒精灯火焰集中
13.(2021·济南检测)中科院设计了一种新型的多功能复合催化剂,实现了CO2直接加氢制取高辛烷值汽油,其过程如图。
下列有关说法正确的是( )
A.在Na-Fe3O4上发生的反应为CO2+H2===CO+H2O
B.中间产物Fe5C2的生成是实现CO2转化为汽油的关键
C.催化剂HZSM-5能提高汽油中芳香烃的平衡产率
D.该过程,CO2转化为汽油的转化率高达78%
14.某研究所的研究团队利用多功能催化剂首次实现了CO2直接加氢制汽油的过程。其转化过程如图所示:
下列说法正确的是( )
A.反应①的产物中含有水
B.反应②为化合反应
C.所制得汽油的主要成分是烃和烃的含氧衍生物
D.这种人造汽油用作汽车的燃料时,汽车尾气不含氮氧化物
15.使用催化剂可极大地降低我国石油化工产品的成本。
(1)使用催化剂进行石油裂化及裂解获得的主要产品是____________________________。
(2)“绿色化学工艺”的理想状态是反应物中原子利用率为100%。工业上,通过绿色化学工艺用CO、CH3OH和一种不饱和脂肪链烃合成CH2==C(CH3)COOCH3,该不饱和脂肪链烃的分子式为________。
(3)科研人员在实验室中按下列流程在催化反应器中装载不同的催化剂,探究不同催化剂对石油裂解反应的催化性能。
―→―→―→
①该探究实验的条件控制非常重要,检测装置中选择的检测试剂为______________,其必须注意的问题是______________________________________________________。
②从安全的角度考虑,本实验尾气处理的方法是___________________________________。
16.某同学为了探究石油的分解原理和探究产品的性质,设计了如图的实验装置。该同学在试管①中加入石蜡油和氧化铝;试管②放在冷水中;试管③中加入酸性KMnO4溶液或溴水。
经测定进入试管③的物质为气态,其中有机物A为16电子分子,在标准状况下的密度为
1.25 g·L-1。请回答下列问题:
(1)下列有关说法中不正确的是______(填字母)。
A.由石油经过一系列转化后可以得到工业酒精
B.相同质量的有机物A和甲烷完全燃烧后产生水的质量相同
C.有机物A在一定条件下能与溴化氢发生加成反应
D.试管③中加入酸性KMnO4溶液或溴水褪色原理相同
(2)取少量试管②中的液体,滴入盛有溴水的试管中,现象:________________________,
反应类型是________________________________________________________________。
(3)请你评价该同学所设计的装置可能存在的问题__________________________________
_______________________________________________________________(写出两点即可)。
第3课时 脂肪烃与石油化工
1.C 2.B 3.D 4.C 5.D 6.D 7.B 8.C
9.A [丁烷裂化的化学方程式是C4H10C2H4+C2H6、C4H10CH4+C3H6,设生成甲烷的物质的量是x,则丙烯也是x。由于裂化生成的两种烯烃的物质的量相等,所以乙烯和乙烷的物质的量也都是x,即分解的丁烷是2x。由于丁烷的分解率为90%,所以剩余丁烷的物质的量是,所以甲烷在混合气体中占的体积百分含量为×100%≈23.68%。]
10.D 11.A
12.A [A项,石蜡油的蒸气经过热的素瓷片后发生了裂化反应,则素瓷片是石蜡油裂化的催化剂,不具备防暴沸作用,错误;B项,矿渣棉浸透石蜡油,则负载的石蜡油越多,通过素瓷片的石蜡蒸气就越多,催化裂化产生的不饱和烃越多,正确;C项,酸性KMnO4溶液具有强氧化性,能氧化不饱和的烯烃,所以酸性KMnO4溶液褪色证明裂解气体发生了氧化反应,正确;D项,二氧化锰粉末与石蜡油形成糊状,使接触面积增大,并且酒精灯上加防风罩可使火焰集中、提高加热温度,均能使反应速率加快,正确。]
13.B [A项,在Na Fe3O4上发生的反应为CO2―→CO,同时生成Fe5C2,错误;B项,中间产物Fe5C2上发生CO转变成烯烃的反应,所以是实现CO2转化为汽油的关键,正确;C项,催化剂HZSM 5可以提高反应速率,但是不能使平衡移动,故不能提高平衡产率,错误;D项,由图可知,是生成了含有78%的汽油,而不是CO2转化为汽油的转化率为78%,错误。]
14.A
15.(1)轻质油和气态烯烃(或碳原子数较少的烃)
(2)C3H4
(3)①溴水或酸性高锰酸钾溶液 试剂的浓度、体积在每次实验中均相等
②将剩余气态有机物点燃
解析 (2)根据原子守恒,不饱和脂肪链烃的分子式为C3H4。(3)①检测试剂的选择应该考虑到产物的性质,石油裂解产物中含烯烃,用溴水或酸性高锰酸钾溶液进行检验,探究催化剂对反应催化性的影响需控制变量,即单一变量,所以用试剂浓度、体积均应相同。
16.(1)BD (2)溴水褪色 加成反应
(3)试管①中的液体进入试管②中;产生倒吸现象