第8章 第1节 第2课时 煤、石油和天然气的综合利用-【优学精讲】2025-2026学年高中化学必修第二册教用课件(人教版)
2026-05-08
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58页
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版必修第二册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第一节 自然资源的开发利用 |
| 类型 | 课件 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | PPTX |
| 文件大小 | 2.58 MB |
| 发布时间 | 2026-05-08 |
| 更新时间 | 2026-05-08 |
| 作者 | 拾光树文化 |
| 品牌系列 | 优学精讲·高中同步 |
| 审核时间 | 2026-03-31 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57085587.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中化学课件聚焦煤、石油和天然气的综合利用,涵盖煤的干馏、气化、液化,石油的分馏、裂化、裂解及催化重整,结合天然气应用与合成高分子材料,通过生活实例导入,衔接烃类性质,搭建知识支架。
其亮点是用“三馏”“两裂”对比表格培养科学思维,设“教材挖掘”探究环节落实科学探究与实践,强调环保与能源可持续体现科学态度与责任。如对点训练巩固概念,助力学生理解,方便教师教学反馈。
内容正文:
第2课时 煤、石油和天然气的综合利用
1.认识煤、石油、天然气等化石燃料综合利用的方法和意义,提高宏观辨识与微观探析的能力。
2.了解化学在开发利用自然资源中的重要作用,培养变化观念的学科素养。
3.了解节约能源及防止污染的重要性,培养社会可持续发展的科学态度与社会责任。
学习目标
目 录
知识点一 煤和天然气的综合利用
知识点二 石油的综合利用 化石能源与合成高分子材料
随堂演练
课时作业
知识点一
煤和天然气的综合利用
目 录
1. 煤的组成
煤是由 和少量 组成的复杂混合物,其组成以
元素为主,还含有少量氢、氧、 、 等元素。
2. 煤的综合利用
有机物
无机物
碳
氮
硫
(1)煤的干馏
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目 录
(2)煤的气化
(3)煤的液化
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(4)煤的综合利用的意义
①减少污染物的排放:减少煤燃烧产生的SO2、NOx、CO和粉尘等污染物
的排放。
②提高煤燃烧的效率:煤的气化、液化都是使煤变成清洁能源的有效途
径,煤的燃烧效率也有很大的提高。
③获得重要的化工原料:通过煤的干馏,获得多种重要的化工原料。
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目 录
3. 天然气的综合利用
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目 录
【教材挖掘】
煤的气化、液化是物质三态(气、液、固)之间的变化吗?为什么?
提示:不是,物质三态之间的变化是物理变化,煤的气化、液化是化
学变化。
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目 录
1. 正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)煤俗称煤炭,因此可看作碳元素形成的单质。 ( × )
(2)煤中含粗苯、煤焦油等物质,可通过蒸馏获取苯、甲苯等芳香烃。
( × )
(3)在一定条件下,煤可以和氢气直接反应生成液体燃料。 ( √ )
(4)煤的气化和液化都是物理变化。 ( × )
(5)天然气是清洁的化石燃料,对环境没有污染。 ( × )
×
×
√
×
×
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目 录
2. 煤被称为“工业的粮食”,下列有关煤的叙述不正确的是( )
A. 煤是工业上获得苯、甲苯、二甲苯等芳香烃的重要来源物质
B. 煤是由多种有机物组成的混合物,内含煤焦油等成分
C. 煤除了含有C元素外,还含有少量的N、H、S、O等元素
D. 煤等化石燃料的储量有限,节能和开发新能源是人类实现可持续发展
的关键
解析: 煤是由有机物和少量无机物组成的混合物,煤焦油是煤干馏的产物之一,不属于煤本身的成分,B符合题意。
√
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目 录
归纳总结
化学中“三馏”的比较
名称 干馏 蒸馏 分馏
原理 隔绝空气、高温下使物质分解 根据液态混合物中各组
分沸点不同进行分离 与蒸馏原理相同
产物 产物为混合物 产物为单一组分的纯
净物 产物为沸点相近的各
组分组成的混合物
变化类型 化学变化 物理变化 物理变化
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目 录
知识点二
石油的综合利用 化石能源与合成高分子材料
目 录
1. 石油的组成
石油是由多种 组成的混合物。
碳氢化合物
2. 石油的综合利用途径
(1)分馏
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目 录
(2)裂化
(3)裂解
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目 录
(4)催化重整
【思考1】 由石油获得汽油、煤油和柴油的方法是什么?该方法是物理
变化还是化学变化?得到的各种分馏产品是纯净物吗?
提示:分馏,属于物理变化,所得产品是混合物。
【思考2】 石油裂化是为了得到更多的汽油,裂化汽油可以使溴的四氯
化碳溶液褪色,其原因是什么?
提示:裂化汽油中含有烯烃,能与Br2发生加成反应,可以使溴的四氯化碳
溶液褪色。
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3. 化石能源与合成高分子材料
(1)三大合成高分子材料: 、 、 。
(2)以煤、石油、天然气为原料,通过化学反应可以制得合成高分子材
料。例如:
①乙烯制聚乙烯
CH2—CH2;
②丙烯制聚丙烯
nCH2 CH—CH3 。
塑料
合成橡胶
合成纤维
nCH2 CH2
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目 录
1. 正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)石油的分馏为物理变化,获取的各种产品为混合物。 ( √ )
(2)石油的裂化和裂解原理相同,目的也相同。 ( × )
(3)含4个碳原子的烷烃,经催化裂解后,只能生成2种气态烃。
( × )
(4)许多性能优异的合成高分子材料的原始原料为煤、石油和天然气。
( √ )
(5)不能用裂化汽油萃取溴水中的溴。 ( √ )
√
×
×
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目 录
2. 石油是一种重要的化石燃料。通过石油的炼制,我们可以获得多种有机
化合物。下列关于石油及其炼制的说法中错误的是( )
A. 石油是混合物
B. 石油的分馏是物理变化
C. 石油分馏得到的馏分是纯净物
D. 通过裂解可以提高乙烯等短链烃的产量
解析: 石油是多种碳氢化合物组成的混合物,A正确;根据石油中各组
分的沸点的不同,用加热的方法将各组分分离的操作为石油的分馏,是物
理变化,B正确;石油的馏分仍为混合物,C错误;石油裂解的目的是获得
乙烯、丙烯等短链烃,提高乙烯等的产量和质量,D正确。
√
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目 录
3. 重油裂化的主要目的是( )
A. 获得短链气态烃 B. 生产更多的汽油
C. 提高汽油品质 D. 将直链烃转化为芳香烃
解析: 石油裂化的目的是提高轻质液体燃料(汽油、煤油、柴油等)的产量,特别是提高汽油的产量,B正确。
√
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目 录
归纳总结
化学中“两裂”的比较
名称 定义 目的
裂化 在一定条件下,把相对分子质量大、
沸点高的烃断裂为相对分子质量小、
沸点低的烃 提高轻质油的产量,特
别是提高汽油的产量
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 获得短链烃
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随堂演练
目 录
1. 于谦在《咏煤炭》中写道:“凿开混沌得乌金,藏蓄阳和意最深,爝火
燃回春浩浩,洪炉照破夜沉沉……”下列有关说法错误的是( )
A. 煤的干馏是化学变化,煤的液化是物理变化
B. 煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物
C. 煤燃烧前的脱硫处理是为了防止污染空气
D. 煤经过气化和液化可转化为清洁燃料
√
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目 录
解析: 煤的干馏是指煤在隔绝空气条件下加强热使之分解的过程,
煤的液化是用煤来生产甲醇等液态燃料,故煤的干馏和液化均是化学
变化,A错误;煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物,主要成
分为碳,B正确;煤中含硫,燃烧会产生大气污染物,故煤燃烧前的脱
硫处理是为了防止污染空气,C正确;煤的气化是用煤来生产水煤气,
煤的液化是用煤来生产甲醇等液态燃料,可转化为清洁能源,且提高
了煤的利用率,D正确。
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2. 下列属于煤的综合利用且说法正确的是( )
A. 煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有机化合物
B. 将煤干馏制得煤焦油和焦炭
C. 煤的气化和液化均为物理变化
D. 将煤变为煤饼作燃料
√
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目 录
解析: 煤是由有机化合物和少量无机化合物组成的复杂混合物,经过
干馏才能得到苯、甲苯、二甲苯等,可用分馏法将它们分离,A错误;将
煤干馏制得煤焦油和焦炭属于煤的综合利用,B正确;煤的气化是煤与水
蒸气的反应,属于化学变化,煤的液化分直接液化和间接液化,煤的直接
液化是指煤与H2作用生成液体燃料,煤的间接液化是指将煤先转化为CO和
H2,再在催化剂作用下合成甲醇,因此煤的液化属于化学变化,C错误;
将煤变为煤饼作燃料,不属于煤的综合利用,D错误。
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目 录
3. (2025·浙江杭州高一期中)煤、石油和天然气仍是人类使用的主要能
源,下列有关说法正确的是( )
A. 煤的干馏是指将煤在空气中加强热使之分解的过程,工业上也叫煤的
焦化
B. 天然气作为化工原料主要用于合成氨和生产甲醇等
C. 石油经分馏得到的轻质油难以满足社会需求,需要通过裂解将重油裂解
为汽油等轻质油
D. 煤的气化是将煤隔绝空气加热到一定温度得到气体燃料的过程
√
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目 录
解析: 煤的干馏是指将煤隔绝空气时加强热使之分解的过程,工业上
也叫煤的焦化,A错误;石油经分馏得到的轻质油难以满足社会需求,需
要通过裂化将相对分子质量较大、沸点较高的烃转化为汽油等轻质油,C
错误;煤的气化是让固体煤在一定温度及压强下与气化剂(如蒸汽、空气
或氧气等)发生一系列化学反应,使煤中的有机物转化为氢气、甲烷和一
氧化碳等气态物质的过程,D错误。
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目 录
4. 将原煤作为燃料燃烧,既严重污染环境,效率又不高,因而国家大力提
倡煤的综合利用。实施“煤变油”,其原理之一是先将煤与水蒸气制得水
煤气(CO和H2),再催化合成甲醇或烃类等液态能源。
(1)用CO和H2合成甲醇的化学方程式是 。
(2)用CO和H2合成烃(CnHm)的化学方程式是
。
CO+2H2 CH3OH
nCO+
H2 CnHm+nH2O
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目 录
(3)煤的气化和液化的优点是
。
解析:根据题目中的信息,结合化学反应前后原子守恒写出化学方程式;
优点是清洁和高效。
提高煤的燃烧效率,使煤变成清洁能
源
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目 录
课时作业
目 录
题组一 煤和天然气的综合利用
1. 下列气体主要成分是CH4的是( )
A. 水煤气 B. 裂解气
C. 焦炉气 D. 沼气
解析: 水煤气的主要成分是一氧化碳和氢气,A错误;裂解气的主要成
分是甲烷及碳原子数为2~5的烯烃和烷烃,B错误;焦炉气中含量最高的
气体是氢气,C错误;沼气为植物发酵生成的气体,主要成分为甲烷。
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目 录
2. 煤焦油中含有苯、甲苯、二甲苯、酚类、萘、沥青等多种有机物。从煤
焦油中分离出甲苯所采用的方法是( )
A. 干馏 B. 分液 C. 分馏 D. 萃取
解析: 分离互溶的液态有机物可以利用其沸点的差异,通过分馏加以
分离,C项正确。
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目 录
3. 《天工开物·作咸》中记载了天然气的开发和利用,“西川有火井,事
奇甚,其井居然冷水,绝无火气,但以长竹剖开去节,合缝漆布,一头插
入井底,其上曲接,以口紧对釜脐,注卤水釜中,只见火意烘烘,水即滚
沸”。下列说法错误的是( )
A. 天然气的主要成分是CH4
B. 海底可燃冰的成分为CH4·nH2O
C. 天然气属于化石能源
D. 天然气燃烧时化学能全部转化为热能
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解析: 天然气的主要成分是甲烷,A正确;海底可燃冰是水合甲烷,成
分为CH4·nH2O,B正确;天然气属于三大化石能源之一,C正确;任何能
源转化不可能为百分之百,天然气燃烧时化学能不能全部转化为热能,还
会转化为光能等能量,D错误。
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目 录
4. 煤的干馏和石油的分馏,两种变化在本质上的差别是( )
A. 加热的温度不同
B. 得到的产品不同
C. 前者要隔绝空气,后者不用隔绝空气
D. 干馏是化学变化,分馏是物理变化
解析: 石油的分馏为物理变化;煤的干馏为化学变化。
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目 录
5. “煤制油”的关键技术是煤的气化,而目前煤的气化主要是煤中的碳和
水蒸气的反应:C+H2O(g) CO+H2,该反应是吸热反应,反应所需
能量是由碳的燃烧(氧气用空气代替)来提供的:C+O2 CO2。下面
关于该过程的说法不正确的是( )
A. 煤的气化可以减少煤直接燃烧对环境造成的粉尘污染
B. 第一个反应需要吸热,所以煤的气化从能量角度来看,得不偿失
C. 煤气化后作为燃料,燃烧充分,热利用率高
D. 上述两个反应,反应后的混合气体中除去CO、CO2后主要就是合成氨
的两种原料气体
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目 录
解析: 虽然在煤的气化过程中,会有一部分煤的潜在能量受到损失,
但由于加工后得到的气态燃料的热利用率高,且较清洁,故从总体来看煤
气化后使用是较合理的,B项错误,A、C项正确;因反应C+O2 CO2
中的氧气用空气代替,故反应后混合气体成分为N2、CO、CO2和H2等,除
去CO、CO2后主要就是合成氨的原料N2、H2,D项正确。
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目 录
题组二 石油的综合利用
6. 在石油工业中,将重油制成乙烯的方法是( )
A. 裂化 B. 裂解 C. 干馏 D. 分馏
解析: 将重油制成气态不饱和烃,应采取比裂化更高的温度才可以实
现,采用裂解的方法。
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目 录
7. 石油被称为“工业的血液”,下列有关说法错误的是( )
A. 石油是混合物,其分馏产品汽油为纯净物
B. 石油催化裂化的主要目的是提高汽油等轻质油的产量与质量
C. 石油裂解的主要目的是得到更多的乙烯、丙烯等气态短链烃
D. 合理开发利用可燃冰(固态甲烷水合物)有助于缓解能源紧缺
解析: 石油的分馏产品汽油为C5~C11的烃,仍为混合物,A错误。
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目 录
8. 实验室可通过蒸馏石油得到多种沸点范围不同的馏分,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
D. 温度计水银球和蒸馏烧瓶支管口处相平
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解析: 在蒸馏时,石油的温度逐渐升高,沸点较低的先汽化馏出,所
以沸点较低的汽油比沸点较高的柴油先馏出,A正确;沸石具有防暴沸作
用,所以蒸馏烧瓶中放入沸石可防止蒸馏时发生暴沸,减少安全事故的发
生,B正确;冷凝管中水采用逆流方式,所以b为进水口、a为出水口,C错
误;温度计测量馏分温度,则温度计水银球和蒸馏烧瓶支管口处相平,D
正确。
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9. 以原油为原料生产有机高分子
材料聚乙烯、聚丙烯的流程如图:
下列说法错误的是( )
A. 流程中①表示的加工方法是分馏
B. 流程中②表示的加工方法是裂化、裂解
C. 流程中③由丙烯生成聚丙烯的方程式为nCH3CH
CH2
D. 整个流程中只发生了物理变化
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解析: 原油通过分馏得到烃类混合物,烃类物质通过裂解得到小分子
烯烃,烯烃通过加聚反应得到聚烯烃。流程中①表示的加工方法是分馏,
A正确;流程中②是由烃类物质得到小分子物质,应该采用裂解和裂化的
方法,B正确;丙烯生成聚丙烯的方程式为nCH3CH CH2
,C正确;裂解和裂化生成新物质,属于化学变
化,D错误。
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10. 丁烷催化裂解,其碳链按两种方式断裂,生成两种烷烃和两种烯烃:
C4H10 C2H6+C2H4
C4H10 CH4+C3H6
若丁烷的裂解率为90%,且裂解后两种烯烃的质量相等,则裂解后得到的
相对分子质量最小的气态烃在混合烃中的体积分数为( )
A. 11% B. 19% C. 40% D. 50%
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解析: 设丁烷的物质的量为1 mol,则裂解的物质的量为0.9 mol,设生
成物C2H6、C2H4均为x mol,CH4、C3H6均为y mol,由题意可得:28x=
42y,x+y=0.9,联立解得x=0.54,y=0.36,所以CH4的体积分数应
为 ×100%≈19%。
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11. 石油不仅是重要的能源,还是化工产品的重要原料。石油分馏是将石
油中几种不同沸点的混合物分离的一种方法,石油分馏塔的示意图如图:
常见馏分的性质及主要用途如表(部分物质未列出):
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名称 碳氢化合物中碳
原子的数 沸点/℃ 主要用途
汽油 5~11 20~200 私家车燃料
煤油 11~16 175~275 飞机燃料
柴油 15~18 250~400 中巴、巴士、重型汽车及工厂燃料
润滑油 16~20 300~500 帮助机械零件的活动
重油 >20 >500 轮船、工厂、发电厂燃料
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回答下列问题:
(1)石油属于 (填“纯净物”或“混合物”),石油分馏属
于 (填“物理”或“化学”)变化。
解析:石油是由多种碳氢化合物组成的混合物,石油分馏是利用石油中各组分的沸点不同,用蒸发和冷凝的方法将它们分开的操作,属于物理变化。
(2)根据分馏塔的工作原理和各物质的沸点不同,填写馏分a、b最有可能
的成分:a (填序号,下同);b 。
①汽油 ②煤油 ③润滑油
解析:根据表格中给出的沸点范围可知,a为汽油,b为煤油。
混合物
物理
①
②
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(3)实验室进行石油蒸馏实验的装置如图所示。仪器甲的名称为
,冷凝水的进水口为 (填“X”或“Y”),沸石的作用
是 。
解析:为充分冷凝蒸气,冷凝水应下进上出,所以进水口为Y。在加热液体混合物时,需要加沸石防止暴沸。
直形
冷凝管
Y
防暴沸
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12. 用石油裂化和裂解过程得到的乙烯、丙烯来合成丙烯酸乙酯的路
线如下:
根据以上材料和你所学的化学知识回答下列问题:
(1)由CH2 CH2制得有机物A的化学反应类型是 。
解析:CH2 CH2与H2O发生加成反应,产物为CH3CH2OH。
加成反应
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(2)丙烯醛(CH2 CHCHO)中含有的官能团为
(填名称)。
解析:官能团有两个,分别为碳碳双键和醛基。
(3)A与B合成丙烯酸乙酯反应的化学方程式是
,该反应的类型
是 。
解析:A与B分别含—OH和—COOH,它们可发生酯化反应生成丙烯酸乙酯。
碳碳双键、醛基
CH2 CHCOOH+
CH3CH2OH CH2 CHCOOCH2CH3+H2O
取代反应(或酯化反应)
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(4)由石油裂解产物乙烯合成聚乙烯塑料的化学方程式是
。
解析:乙烯生成聚乙烯为乙烯的加聚反应。
nCH2
CH2 CH2—CH2
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13. 煤的气化是有效利用化石能源的手段之一,有关反应为①C+H2O
(g) CO+H2、②CO+H2O(g) CO2+H2,获得的气体称为
水煤气。某研究性学习小组为探究气体的成分,进行了如下实验。
[实验] 使水蒸气通过灼热的焦炭,收集反应后流出的气体。
[提出假设] 对气体的成分提出了三种假设。
假设1:该气体是CO、H2、H2O。
假设2:该气体是CO2、H2、H2O。
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(1)假设3: 。
[设计实验方案,验证假设]
拟用图中提供的仪器,选择必要的试剂,设计一个实验,验证上述假设
3。(加热装置和导管等在图中略去,实验前装置内部的空气已经排尽)
解析:根据反应原理,混合气体组成存在三种情况,第三种情况的气体组成为CO、H2、H2O、CO2。
该气体是CO、H2、H2O、CO2
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(2)按气流从左至右连接各仪器,用题中小写字母表示接口的连接顺序
(仪器可重复使用):混合气
→dc→ → → → → →ij。
解析:为了验证混合气中含CO、H2、H2O、CO2,实验仪器的先后连接顺序为检验水分→检验二氧化碳→除掉二氧化碳→除掉水分→还原装置→检验水分→检验二氧化碳,仪器连接顺序为混合气体→dc→ij→gh→ef
→ab→dc→ij。
ij
gh
ef
ab
dc
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(3)仪器A中需要加入的试剂名称为 ,其
中的反应的化学方程式可能有
。
解析:仪器A用于检验氢气和一氧化碳,可以选用氧化铜,利用氢气、一氧化碳加热还原氧化铜完成检验,反应的化学方程式为CuO+H2 Cu+H2O、CuO+CO Cu+CO2。
氧化铜(或其他合理答案)
CuO+H2 Cu+H2O、CuO+CO Cu
+CO2
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(4)仪器B中需加入试剂的名称是 ,其作用是
。
解析:白色的无水硫酸铜遇水后变为蓝色,所以可在装置B中加入无水硫酸铜(CuSO4),通过观察颜色是否改变来确定混合气体中是否有水蒸气。
(5)本实验的尾气需处理,处理的方法为
。
解析:一氧化碳有毒,直接排放到空气中会污染环境,可在装置最后的导管口处放一点燃的酒精灯,利用燃烧的方法消除CO的污染等。
无水硫酸铜
检验混合
气体中是否有水
可在装置最后的导气管口放
一燃着的酒精灯将气体燃烧(或其他合理答案)
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