内容正文:
考点11 煤的综合利用 苯
【核心考点梳理】
一、煤的综合利用
1.煤的组成
煤是由有机物和无机物所组成的复杂混合物。煤中含量最高的元素是碳,其次是氢和氧,另外还有少量的硫、磷、氮等元素。
2.煤的综合利用
【典型例题】
例1.(2023·广东·高一学业考试)下列说法错误的是
A.石油中含有C5~C11的烷烃,可以通过石油的分馏得到汽油
B.含C18以上的烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油
C.煤是由有机物和无机物组成的复杂的混合物
D.煤中含有苯和甲苯,可以用先干馏后分馏的方法把它们分离出来
例2.(2023春·高一单元测试)有关煤的综合利用如图所示。下列说法正确的是
A.①是将煤在空气中加强热使其分解的过程
B.煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有机物,可通过分馏获得苯
C.②是放热的过程
D.B为甲醇或乙酸时,原子利用率均可达到100%
例3.(2022春·山东济宁·高一校考阶段练习)下列关于煤和石油的说法正确的是
A.含有碳原子数大于20的烷烃的重油经过裂化可得到汽油
B.煤中含有甲苯和苯,可用先干馏后分馏的方法将它们分离出来
C.神舟十三号载人飞船返回舱的烧蚀防热涂层以苯基橡胶为基体,工业上制备苯基橡胶的原料苯可来自煤的干馏或石油的分馏
D.石蜡油分解是石油减压蒸馏的一种方式
例4.(2022春·安徽宣城·高一统考期末)煤的干馏、气化和液化是实现煤的综合利用的主要途径,主要产物及转化关系如下:
(1)途径I是煤的___________,属于___________变化(填“物理”或“化学")。
(2)途径II用化学方程式可表示为___________。
(3)煤直接燃烧会产生二氧化硫,下图表示“双碱法”烟气脱硫过程:
①方框内的物质是___________,可循环利用的物质是___________(填化学式)。
②从物质类别视角看,SO2属于酸性氧化物,上述流程中能体现该性质的离子方程式为___________。
③上述流程的优点是___________(写出一点即可)。
【核心归纳】
1.煤的干馏、气化、液化均是化学变化。
2.煤的综合利用的发展方向
(1)煤焦工艺改造以清洁能源产业要求为目标,探索清洁高效的气体燃烧技术和提升能源利用效率,实现污染气体零排放和CO2气体低排放,建构清洁高效的煤干馏工艺过程。
(2)新型煤化工将向煤炭——能源化工一体化方向转型,以生产清洁能源和可替代石油化工的产品为主,减轻燃煤造成的环境污染,降低对进口石油的依赖,促进煤化工的绿色发展。
二、苯
1.苯的结构
苯分子的空
间填充模型
分子式
结构式
结构简式
C6H6
①苯分子为平面正六边形结构。②分子中6个碳原子和6个氢原子共平面。③6个碳碳键完全相同,是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊化学键。
2.苯的性质
苯是一种无色、有特殊气味的液态烃。苯具有较强的挥发性,有毒。根据下列实验,总结苯的某些性质。
实验内容与步骤
实验现象
实验结论
实验①:先向试管中加入3 mL酸性高锰酸钾溶液,再加入1 mL苯,振荡试管,观察现象
液体分为两层,上层无色,下层紫红色
苯不能被酸性高锰酸钾溶液氧化
实验②:先向试管中加入1 mL溴水,再加入3 mL苯,振荡试管,观察现象
液体分为两层,上层红棕色,下层无色
苯不能与溴水发生反应
(1)苯不能被酸性KMnO4溶液氧化,但能燃烧。苯燃烧时会有明亮的火焰,并伴有浓烟产生,这是由于苯分子含碳量高,碳燃烧不充分。其燃烧的化学方程式为2C6H6+15O212CO2+6H2O。
(2)苯分子中的氢原子可被其他原子或原子团所取代,生成一系列重要的有机化合物。例如,苯能与浓硝酸和浓硫酸的混合物共热至50~60 ℃发生反应,苯环上的氢原子被硝基(—NO2)取代,生成硝基苯,反应的化学方程式是+。
注意:将浓硫酸沿试管内壁慢慢注入浓硝酸中,并不断振荡。在50~60 ℃的水中水浴加热。
(3)苯虽然不具有像烯烃一样典型的碳碳双键,但在特定条件下,仍能发生加成反应,在镍作催化剂的条件下,苯可以与氢气发生加成反应,化学方程式是。
【典型例题】
例1.(2023·全国·高一专题练习)将下列溶液分别与溴水混合,充分振荡静置后,混合液分成两层,下层溶液几乎无色的是
A. B. C. D.
例2.(2023·高一课时练习)苯分子实际上不具有碳碳单键和碳碳双键的交替结构,下面是某同学收集的有关事实,其中可以作为证据的有
①苯的间位二元取代物只有一种;②苯的邻位二元取代物只有一种;③苯不能使酸性KMnO4溶液褪色;④苯不能与溴水反应
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.全部
例3.(2022春·河北邯郸·高一大名县第一中学校考开学考试)下列关于苯的叙述不正确的是
A.反应②不发生,但是仍