内容正文:
考点10 石油炼制 乙烯 乙炔
【核心考点梳理】
一、石油炼制
1.石油的成分
石油是一种重要的化石燃料,其组成元素主要是碳和氢,同时还含有少量的硫、氧、氮等元素。石油中含多种液态烃,并溶有少量的气态和固态烃。
2.石油炼制
(1)实验室模拟蒸馏石油
实验
操作
在250 mL蒸馏烧瓶中加入100 mL石油和一些沸石(或碎瓷片),按图示装置进行实验,分别收集60~150 ℃、150~300 ℃温度段的馏分。
实验
装置
装置
分析
(1) 蒸馏烧瓶中加入沸石(碎瓷片)的目的是防止液体沸腾过于剧烈(或防止液体暴沸)。(2)冷凝管中冷却水的流向从下往上的目的是使冷却水流方向与馏分气流方向相反,冷却效果好。(3)温度计水银球在蒸馏烧瓶支管口处,水银球上缘与支管口下缘相平,目的是测量从支管口流出的气体的温度。(4)给蒸馏烧瓶加热时要垫上石棉网,目的是使蒸馏烧瓶受热均匀。
(2)石油的分馏
加热石油时,沸点低的成分先汽化,经冷凝后收集,沸点较高的成分随后汽化、冷凝,这样不断操作,能使沸点不同的成分(馏分)逐步分离出来。这一过程在石油工业中是在分馏塔内进行的,称为石油分馏。装置如下图所示。
【核心归纳】
1.石油分馏得到的各种馏分都是混合物,各馏分含有沸点相近的若干种烃,各种烃分子中含有的碳、氢原子数各不相同。随着馏分中烃分子含有的碳原子数增加,碳链增长,相对分子质量增大,它们的沸点也逐渐升高。
2.石油的裂化与裂解
名称
定义
目的
裂化
在一定条件下,把相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂成相对分子质量较小、沸点较低的烃
提高石油分馏产品中低沸点的汽油等轻质油的产量和质量
裂解
在高温下,使具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃
获得碳原子数更小的烃类作基本有机化工原料
3.石油的裂化、裂解均是化学变化,而石油的分馏是物理变化。
【典型例题】
例1. (2022春·浙江绍兴·高一校考期中)实验室可通过蒸馏石油得到沸点范围不同的多种馏分,装置如图所示。下列说法不正确的是
A.沸点较低的汽油比沸点较高的柴油先馏出
B.蒸馏烧瓶中放入沸石可防止蒸馏时发生暴沸
C.冷凝管中的冷凝水应该从a口进b口出
例2.下列关于石油炼制过程的说法错误的是 ( )
A.石油分馏目的是将含碳原子数较少的烃先气化经冷凝而分离出来
B.石油经过常、减压分馏、裂化等工序炼制后即能制得纯净物
C.石油的裂化是把相对分子质量较大的烃分子断裂为相对分子质量较小的烃分子
D.工业上通过石油裂解制取大量乙烯、丙烯,乙炔
例3.下列说法不正确的是( )
A.石油的裂化、裂解都是长链烃变成短链烃
B.裂化的目的是获得轻质液体燃料,裂解的目的是获得乙烯、丙烯等小分子烃
C.石油经过分馏及裂化等工序炼制后即能得到纯净物
D.裂化、裂解是化学变化
二、乙烯
1.乙烯的结构
(1)分子表示方法
分子式
电子式
结构式
结构简式
分子模型
球棍模型
空间填充
模型
C2H4
CH2===CH2
(2)空间结构
分子结构
立体构型
乙烯为平面结构,2个碳原子和4个氢原子共面
2.乙烯的化学性质
(1)氧化反应
(2)加成反应
①乙烯通入溴的CCl4溶液或溴水中,现象是溶液褪色,其化学方程式为CH2===CH2+Br2―→CH2Br—CH2Br,产物名称为1,2二溴乙烷。
②写出CH2===CH2与H2、HCl、H2O反应的化学方程式CH2===CH2+H2CH3—CH3,
CH2===CH2+HClCH3CH2Cl,
CH2===CH2+H2OCH3CH2OH。
(3)加成反应的定义:有机物分子中双键(或三键)连接的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。
【核心归纳】
1.乙烯与酸性高锰酸钾溶液的反应
(1)乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应时,碳碳双键被破坏,乙烯被氧化为二氧化碳,酸性高锰酸钾溶液被还原,生成无色的Mn2+。
(2)应用:酸性高锰酸钾溶液可用于鉴别乙烷和乙烯,但不能用于除去乙烷中的乙烯。
2.乙烯加成反应的示意图(以乙烯与溴加成为例)
3.饱和烃与不饱和烃:烷烃是饱和的碳氢化合物。碳原子所结合的氢原子数小于饱和烃里的氢原子数的碳氢化合物属于不饱和烃。不饱和烃除了含有碳碳双键的烯烃外,还有含碳碳三键的炔烃。
【典型例题】
例1.(2023·高一课时练习)下列说法正确的是
A.乙烯的电子式为 B.乙烯的球棍模型为
C.乙烯分子是空间平面结构 D.乙烯的结构简式为CH2CH2
例2.(2023·高一课时练习)下列各反应中属于加成反应的是
①+Br2→BrCH=CHBr ②H2+Cl22HCl
③ ④CH3CH3+2