高考化学复习资源综合利用环境保护学案(2)

下列说法不正确的是( )

A．通过裂解可以从石油中获得更多的乙烯 B．把煤干馏不能直接得到苯的纯净物

C．制聚苯乙烯的反应①为加成反应，②为消去反应 D．反应①②③的原子利用率都达到了100%

7．已知碳原子数≥3的烷烃均可裂化为碳原子数更少的一种烷烃和一种烯烃。含有5个碳原子的烷烃催化裂化可生成的烯烃最多有( )

A．4种 B．5种 C．3种 D．2种 8．有人设计了一套实验，分馏原油的五个步骤：

①将蒸馏烧瓶固定在铁架台上，在蒸馏烧瓶上塞好带温度计的橡皮塞。 ②连接好冷凝管。把冷凝管固定在铁架台上，将冷凝管进水口的橡皮管的另一端和水龙头连结，将和出水口相接的橡皮管的另一端放在水槽中。

③把酒精灯放在铁架台上，根据酒精灯高度确定铁圈的高度，放好石棉网。 ④向蒸馏烧瓶中放入几片碎瓷片，再用漏斗向烧瓶中加入原油，塞好带温度计的橡皮塞，把连接器连接在冷凝器的末端，并伸入接收装置(如锥形瓶中)。

⑤检查气密性(利用给固定装置微热的方法)。 请完成以下题目：

(1)上述实验正确的操作顺序是

________________________________________________________________________ (填序号)。

(2)所用的主要仪器有

________________________________________________________________________。 (3)冷凝管里水流的方向与蒸汽的流向________(填“相同”或“相反”)。 (4)温度计的水银球应放在__________________位置，以测量______的温度。 (5)蒸馏烧瓶中放几片碎瓷片的目的是

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 题组二 环境保护和绿色化学

9．下列方法不会对环境造成污染的是( ) A．继续使用氯氟代烷作空调制冷剂 B．用焚烧的方法来处理白色垃圾 C．用煤代替日渐短缺的石油作燃料 D．用氢氧燃料电池来驱动汽车

10．(2011·唐山模拟)下列叙述正确的是( ) A．CO2的大量排放会加剧温室效应

B．正常雨水的pH为5.6，主要是因为溶解了SO2

C．利用太阳能、风能和氢能替代化石能源可以改善空气的质量 D．含磷合成洗涤剂易于被细菌分解，不会导致水体污染

11.已知煤的部分结构模型如图所示：

(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[a]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在燃烧过程中生成稳定的硫酸盐。下列物质中适宜于作固硫剂的是________(填字母)。

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。

题组三 实验探究

12．某些废旧塑料可采用下列方法处理：将废塑料隔绝空气加强热，使其变成有用的物质，实验装置如图。

加热聚丙烯废塑料得到的产物如下表： 产物 氢气 甲烷 乙烯 丙烯 苯 甲苯 碳 质量分数(%) 12 24 12 16 20 10 6 (1)试管A中残留物有多种用途，如下列转化就可制取高聚物聚乙烯。 ①②③④

A中残留物――→CaC2――→HC≡CH――→乙烯――→聚乙烯 写出反应③④的化学方程式：(不必注明反应条件)

________________________________________________________________________， ________________________________________________________________________。 (2)试管B收集到的产品中，能使酸性高锰酸钾溶液褪色的物质，其一氯代物有 __________种。

(3)锥形瓶C中观察到的现象是___________________________________________。 经溴水充分吸收，经干燥后剩余气体的平均相对分子质量为________。

(4)产物中的苯和甲苯也是煤干馏的产物，若在煤焦油中获取苯或甲苯可用________方法。

(5)写出C中逸出的气体在工业上的两种用途_____________________________、 ________________。

答案

【课前准备区】 知识点一

1．有机物 无机物 复杂混合物 碳 氢 氧 氮 硫

(1)①隔绝空气加强热 物理、化学 ②a.焦炉气 b．煤焦油 c．焦炭 d．粗氨水

高温

(2)有机物 可燃性气体 C＋H2O(g)=====CO＋H2 (3)①直接 ②间接 2．(1)甲烷 清洁

高温

(2)CH4＋H2O催化剂――→CO＋3H2 3．(1)碳氢化合物 碳 氢

(2)原油 沸点 混合物 物理变化 汽油 煤油 柴油 (3)②含碳原子较少、沸点较低 化学变化 ③重油 轻质油

(4)①温度 短链烃 ②乙烯 化工基本原料 4．(1)塑料、合成橡胶和合成纤维 引发剂

(2)nCH2===CH2――→?

CH2===CH2 —CH2—CH2— n

知识点二

1．开发和利用自然资源 生态环境破坏 工农业生产 人类生活 (1)化石燃料燃烧 工业生产过程 颗粒物 (2)生活污水

(3)①SO2 氮氧化合物 ②氮氧化合物 ③氟氯代烃 ⑤聚乙烯 ⑥磷 2．(2)含氮、磷 (3)可降解

3．(1)全部转化为期望的最终产物 100% (2)源头上减少和消除工业生产

4．既满足现代人的需求又不损害后代人满足其需求的能力的 经济 社会 资源 问题思考

1．水煤气是碳在高温下和水蒸气反应制得，其成分是CO和H2，而液化石油气是含碳原子数较少的烃，主要是丙烷。

2．煤的干馏和石油的裂化、裂解都是化学变化，石油的分馏为物理变化。

3．直馏汽油与裂化汽油的成分不同，直馏汽油是由石油直接分馏得到，其中不含有烯烃；而裂化汽油是通过裂化得到，其中含有烯烃。因此直馏汽油可作萃取剂，裂化汽油不能作萃取剂。

【课堂活动区】 一、1. 分馏 石油炼 催化裂化 石油的裂解 制的方法 常压 减压 在催化剂存在的在高温下，把石油条件下，把相对分产品中具有长链用蒸发冷凝的方法把石油分成不同沸子质量大、沸点高原理 分子的烃断裂为点范围的蒸馏产物 的烃断裂为相对各种短链的气态分子质量小、沸点烃或液态烃 低的烃 含直链烷烃的石主要原料 原油 重油 重油 油分馏产品(含石油气) 抗震性能好的汽润滑油、凡士林、溶剂油、汽油、煤油和甲烷、乙烷、乙烯、丙烯、1,3-主要产品 石蜡、沥青、煤焦油、柴油、重油 丙烷、丁烷、乙烯、丁二烯等 油 丙烯等 2. 获得方法 主要化学成分 鉴别方法 直馏汽一般是C5～C11的烷烃及少原油直接分馏，物理变化 能使溴的四氯化碳溶液褪油 量的芳香烃等，性质稳定 色的是裂化汽油 裂化汽重油裂化，化学变化 含有C5～C11的烷烃和烯油 烃，性质活泼 典例导悟

1．(1)从下往上，从左往右 检验装置的气密性 导气、冷凝气体 (2)裂化生成了碳原子数小于5的烯烃

(3)不能，因为裂化产物中有烯烃，易与溴发生加成反应

Al2O3

(4)C20H42――→C10H22＋C10H20 △

(5)可提高石油产品中轻质燃油特别是汽油的产量和质量 解析 仪器连接的顺序应遵循从下往上，从左往右的原则，装入药品之前要检验装置的气密性。依据石油分馏工业的分馏塔原理，设置了长导管，其作用除导气外，兼起冷凝气体的作用；依据催化裂化原理，下列反应皆有可能发生：

Al2O3

a．C20H42――→C10H20＋C10H22 △

Al2O3

b．C10H22――→C5H12＋C5H10 △

Al2O3

c．C5H12――→C2H4＋C3H8 △

△

d．C5H12――→CH4＋C4H8

试管Ⅲ中KMnO4酸性溶液褪色说明生成了常温常压下呈气态的5个碳原子以下的烯烃；由于裂化产物中有烯烃生成，易与溴发生加成反应，所以不能用来萃取卤素单质；从以上变化可以看出，石油裂化的主要目的是为了获得更多的轻质燃油，特别是汽油的产量和质量。

2．D [影响空气质量且造成雾霾天气的主要污染物为氮、硫氧化物，可吸入颗粒物、挥发性有机物等。A项措施可降低氮氧化物的排放；B项措施可降低空气中固体漂浮物的含量；C项，可降低空气中硫氧化物的含量；D项，增加了化石燃料的消耗量，造成碳氧化物的大量排放，会引发温室效应等。]

变式演练

1．BD [石油、煤均属于化石燃料，是不可再生矿物资源，故A错误；石油的裂化是把长链烃变为短链烃，是化学变化，故C错误；石油分馏是利用各类烃的沸点不同，将石油分为不同的馏分，但是每种馏分是由沸点接近的烃组成，属于混合物，故D正确。]

2．B [B项中食品添加剂只要在国家规定允许范围内使用、合理使用对人体是无害的，例如味精等。其余几项都正确。]

【课后练习区】 高考集训

1．(1)√ (2)×

解析 石油的分馏应区别于煤的干馏，两者是本质不同的两个概念。

2．D [化肥和农药虽然能提高农作物的产量和质量，但会污染环境、影响人体健康，不能大量使用，A错误；绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少和消除对环境的污染，B错误；化石燃料属于不可再生能源，故仍需开发新能源缓解能源缺乏的问题，C错误；垃圾可分类回收利用，节约能源，D正确。]

3．D [化石燃料的使用必然带来大量CO2气体的排放，煤液化技术尽管在一定程度上使煤变得稍清洁，使SO2等的排放量减少和热量的利用率有较大提高，但不能减少CO2气体的排放。]

4．D [首先要明确温室气体是什么，主要有CO2和甲烷等气体。

高温

A中：Na2CO3＋SiO2=====Na2SiO3＋CO2↑

点燃

B中：C＋O2=====CO2

高温

C中：3CO＋Fe2O3=====3CO2＋2Fe

而D中用氨制碳酸铵为2NH3＋CO2＋H2O===(NH4)2CO3，消耗CO2，故答案为D。] 考点集训

1．D [煤的干馏是化学变化，A正确；煤的干馏产物X是粗氨水，显碱性，pH＞7，Y是煤焦油，所以是黑色粘稠状液体，B正确；气体Z是焦炉气，其成分为CH4、H2、CO、C2H4，它是易燃气体，而且CO、H2均有还原性，能还原CuO，C2H4可与溴水发生加成反应而使溴水褪色，所以C正确；把煤隔绝空气加强热产生大量棕黄色烟而不会有浓的白烟生成，所以D错。]

2．AD [A.天然气与煤、柴油比较，氢的质量分数高，氢燃烧无污染，是相对清洁的能

－1

源；B.CH4的摩尔质量为16 g·mol较小，则等质量时，n(CH4)>n(CO2)，则CH4的温室效应大于CO2；C.天然气燃烧不产生硫、氮的氧化物，故不是酸雨形成的原因；由CH4的用途知D正确。]

3．CD [石油是由各种烷烃、环烷烃`和芳香烃所组成的混合物；混合物没有固定的熔、沸点；石油分馏所得馏分为混合物。]

4．B [直馏汽油主要成分为饱和烃，而裂化汽油含有不饱和烃，裂化汽油与溴水能发生加成反应而使溴水褪色。]

5．B [本题主要考查混合气体的计算。为了计算的方便，可假设两种烯烃的质量均为42 g，即乙烯为1.5 mol，丙烯为1 mol。由化学方程式C4H10―→CH4＋C3H6和C4H10―→C2H6＋

2.5 mol

C2H4可知：CH4为1 mol，C2H6为1.5 mol，则未裂解的C4H10为－2.5 mol＝0.28 mol。

90%

1

故甲烷的体积分数为×100%＝19%。]

5＋0.28

6．D

7．B [含有5个碳原子的烷烃，催化裂化时可按以下方式键断裂：

△

①C5H12――→CH4＋C4H8，

△

②C5H12――→C2H6＋C3H6，

△

③C5H12――→C2H4＋C3H8，

△

④C3H8――→CH4＋C2H4。在上述反应中生成的烯烃分子为C4H8、C2H4、C3H6，再结合这些烯烃的同分异构体，可推知共有5种不同的烯烃分子。]

8．(1)③①②⑤④ (2)铁架台(带铁圈、铁夹)、酒精灯、石棉网、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、牛角管、锥形瓶 (3)相反 (4)蒸馏烧瓶支管口 馏出蒸汽的沸点

(5)防止暴沸

9．D [A会破坏臭氧层，B产生污染大气的气体，C项产生SO2等大气污染物。] 10．AC

11．(1)芳香 (2)二氧化硫、氮氧化物 (3)BD

高温

(4)CaCO3=====CaO＋CO2↑，

高温

2CaO＋2SO2＋O2=====2CaSO4 (5)煤的干馏 气化 液化 12．(1)HC≡CH＋H2―→CH2===CH2

nCH2===CH2―→

?

(2)4 (3)有色溶液变成无色或褪色 4.8

(4)分馏 (5)作燃料 有机化工原料(或合成氨原料)

解析 (2)加热废旧塑料生成的产物中遇冷变成液体的是苯和甲苯，甲苯可以使酸性KMnO4溶液褪色，其一氯代物有4种。

(3)乙烯和丙烯通入溴水中，可使溴水褪色，经溴水充分吸收后，剩下H2和甲烷，其物

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