内容正文:
课时跟踪检测(十八) 从天然气、石油和煤中获取燃料
一、选择题
1.从有利于实现“碳中和”的角度考虑,下列燃料中较理想的是 ( )
A.煤 B.汽油
C.天然气 D.氢气
2.下列有关环境问题的说法中正确的是 ( )
A.煤、石油等化石燃料燃烧过程中排放的废气是形成酸雨的主要原因,酸雨指的是pH小于7的雨水
B.煤和石油都属于一级能源,而天然气属于二级能源
C.在煤中添加适量的石膏可减少燃烧过程中含硫化合物的排放,从而减少污染
D.雾霾是许多细小液体和固体微粒分散到空气中形成的一种气溶胶
3.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
4.下列关于石油的说法中,不正确的是 ( )
A.石油是混合物,主要是各种液态的碳氢化合物,其中溶有气态和固态的碳氢化合物
B.常压分馏得到的汽油是混合物,没有固定的沸点
C.裂化是化学变化,裂解是物理变化
D.裂化的目的是提高轻质液体燃料的产量和质量
5.下列有关资源开发和利用的说法不正确的是 ( )
A.煤的干馏,又称为煤的焦化,属于化学变化
B.通过石油裂化和裂解可以得到乙烯等重要化工原料
C.以石油、煤、天然气为原料,可获得性能优异的高分子材料
D.从海水中提取粗盐、溴单质、镁及其化工产品的过程中均涉及氧化还原反应
6.下列关于石油及石油炼制的叙述中,错误的是 ( )
A.通过石油的催化裂化可以得到较多的轻质油
B.含C20以上烷烃的重油经减压分馏可以得到煤油和柴油
C.煤油可由石油分馏获得,可用作燃料和保存少量金属钠
D.石油分馏是物理变化,分馏得到的各馏分仍是多种烃的混合物
7.为验证甲烷分子中含碳、氢两种元素,可将其燃烧产物依次通过①浓硫酸、②澄清石灰水、③无水硫酸铜,正确的顺序是 ( )
A.①②③ B.②③
C.②③① D.③②
8.将煤块粉碎、经脱硫处理、在适当过量的空气中燃烧,这样处理的目的是 ( )
①使煤充分燃烧,提高煤的利用率 ②减少SO2的产生,避免造成“酸雨” ③减少有毒的CO产生,避免污染空气 ④减少CO2的产生,避免“温室效应” ( )
A.①②③ B.②③④
C.①③④ D.①②③④
9.天然气的主要成分为甲烷。下列关于甲烷的叙述错误的是 ( )
A.通常情况下,甲烷与强酸、强碱、强氧化剂都不反应
B. 虽然甲烷的化学性质比较稳定,但是点燃前也要验纯
C.甲烷与氯气反应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3或CCl4,都属于取代反应
D.甲烷与氯气反应的产物都难溶于水
10.“可燃冰”又称“天然气水合物”,它是在海底生成的,外观像冰。1体积“可燃冰”可贮载100~200体积的天然气。下列关于“可燃冰”的叙述正确的是 ( )
①“可燃冰”的主要成分是甲烷
②“可燃冰”有可能成为人类未来的重要能源
③“可燃冰”是一种比较洁净的能源
④“可燃冰”提供了水可能变成油的例证
A.①②③ B.②③④
C.①③④ D.①②④
11. [双选]下列有关烷烃燃烧的说法正确的是 ( )
A.等物质的量的CH4和C3H8完全燃烧,CH4的耗氧低
B.等质量的CH4比C3H8完全燃烧时的耗氧低
C.CH4完全燃烧生成的CO2和H2O的物质的量之比为1∶2
D.完全燃烧生成CO2和H2O物质的量之比为1∶2的有机物一定为CH4
二、非选择题
12.(7分)某烃在标准状况下的密度为3.215 g·L-1,现取3.6 g该烃完全燃烧,将全部产物依次通过足量的浓硫酸和碱石灰,浓硫酸增重5.4 g,碱石灰增重11 g,则:
(1)该烃分子的摩尔质量约为 。
(2)该烃的分子式为 。
(3)已知该烃的一氯代物只有一种,写出该烃的结构简式: 。
13.(14分)下图是某同学实验室分馏石油的装置图,请回答:
(1)该图有4处错误,指出并改正。
① ;
② ;
③ ;
④ 。
(2)①A为 ,作用是 。
②玻璃仪器B为 。
(3)石油分馏所得的每一种馏分均是 (填“纯净物”或“混合物”)。
14.(16分)煤矿生产中时有矿难发生,究其原因主要是瓦斯爆炸。请回答下列问题。
(1)瓦斯跟目前城市管道天然气的主要成分相同,该成分的化学式是 。
(2)瓦斯爆炸是因为其有效成分燃烧所致,该物质燃烧的火焰颜色为 色,瓦斯爆炸的主要化学方程式为 。
(3)请分析,人为什么在瓦斯爆炸的矿井中会窒息死亡?
。
(4)瓦斯爆炸多发生在煤矿矿井中,由矿井中的瓦斯爆炸,根据你的化学实验经验,你可以得出什么启示?(提示:对可燃性气体的加热、点燃操作应该注意的问题)
。
课时跟踪检测(十八)
1.选D 煤、汽油、天然气燃烧时都有二氧化碳生成,不利于“碳中和”的实现,氢气燃烧只生成水,没有二氧化碳生成,有利于“碳中和”的实现,故选D。
2.选D 由于溶解了二氧化碳,正常雨水pH约为5.6,酸雨是指pH小于5.6的雨水,故A错误;自然界以现成方式提供的能源称为一级能源,天然气为一级能源,故B错误;在煤中添加石膏(CaSO4·2H2O),不能吸收二氧化硫,则不能起到固硫的作用,可添加石灰石作为脱硫剂,故C错误;雾霾是许多细小液体和固体微粒分散到空气中形成的气溶胶而使空气浑浊的现象,故D正确。
3.选D 石油是由烷烃、环烷烃、芳香烃组成的混合物,石油主要由液态烃构成,也溶有少量气态烃和固态烃,石油中肯定含有C5~C11的烷烃,因此可以通过石油的分馏得到汽油,故A正确;含C18以上的固态烃利用率低,交通运输业需要更多的燃料油,使重油长链烃分子经过催化、裂化可以得到汽油,故B正确; 煤是由古代植物遗体埋在地层下或在地壳中经过一系列非常复杂的变化而形成的,是由有机物和无机物所组成的复杂的混合物,故C正确;煤经过干馏发生复杂的物理、化学变化后得到煤焦油等物质,而煤焦油在170 ℃以下蒸馏出来的馏出物里主要有苯、甲苯、二甲苯和其他苯的同系物,所以煤中不含苯和甲苯,故D错误。
4.选C 石油的成分主要是液态烃,其中溶有气态烃和固态烃,A正确;石油常压分馏得到的汽油主要为C5~C12的液态烃,它是混合物,没有固定的沸点,B正确;裂化是化学变化,裂解也是化学变化,C不正确;裂化的目的是提高轻质液体燃料的产量和质量,D正确。
5.选D 煤的干馏指煤在隔绝空气条件下加热、分解,生成焦炭、煤焦油、粗苯、煤气等产物的过程,属于化学变化,A正确;工业制的乙烯是石油裂解和精馏的一个产物,B正确;用石油、天然气、煤作原料加工得到单体,经聚合反应可得到合成纤维高分子材料,C正确;从海水中提取粗盐未涉及氧化还原反应,D不正确。
6.选B 石油催化裂化的目的是获得轻质油,提高轻质油特别是汽油的产量和质量,A正确;煤油和柴油是石油的常压分馏产物,含C20以上烷烃的重油经减压分馏可以得到润滑油、石蜡油等,B错误;石油分馏得到的馏分仍然是多种物质的混合物,D正确。
7.选D 甲烷燃烧的产物为CO2和H2O,用澄清石灰水检验CO2,用无水CuSO4检验H2O,为防止石灰水中的水产生干扰,应先检验H2O再检验CO2。
8.选A 煤中含有碳、氢、氧、氮、硫等元素,直接燃烧时燃烧不充分会造成资源浪费,还会产生SO2、CO、氮氧化物等有毒气体污染环境,但将煤块粉碎、经脱硫处理,在适当过量的空气中燃烧,就会减少SO2的产生,减少CO的产生,使煤燃烧充分。
9.选D 通常情况下,CH4性质稳定,一般来说不与强酸、强碱、强氧化剂反应,故A正确;可燃性气体在加热或点燃前都要验纯,以防发生爆炸,故B正确;CH4与Cl2的反应是逐步进行的,每步都属于取代反应,故C正确;CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4都难溶于水,但氯化氢易溶于水,故D错误。
10.选A ①可燃冰为甲烷与水的混合物,主要可燃成分是甲烷,所以正确;②甲烷是一种优质燃料,可能成为人类未来的重要能源,所以正确;③甲烷燃烧后只生成二氧化碳和水,不产生污染大气的物质,所以正确;④“可燃冰”的主要可燃成分是甲烷而不是水,所以错误。
11.选AC 据烃燃烧通式CxHy+O2xCO2+H2O,1 mol CH4和C3H8完全燃烧分别消耗氧气为2 mol和5 mol,16 g CH4消耗2 mol氧气,44 g C3H8消耗5 mol氧气,故A正确,B错误;1 mol CH4完全燃烧生成CO2和H2O的物质的量之比为1∶2,故C正确;完全燃烧生成CO2和H2O的物质的量之比为1∶2的有机物可能为CH4,也可能为甲醇(CH3OH),故D错误。
12.解析:(1)M=ρ·Vm=3.215 g·L-1×22.4 L·mol-1=72.016 g·mol-1,所以该烃分子的摩尔质量约为72 g·mol-1。
(2)设该烃的分子式为CxHy,则
CxHy+O2xCO2+H2O
1 x
0.05 mol 0.05x mol 0.025y mol
故①0.025y mol×18 g·mol-1=5.4 g,解得y=12,②0.05x mol×44 g·mol-1=11 g,解得x=5。则该烃的分子式为C5H12。
(3)C5H12有三种同分异构体,一氯代物只有一种的是。
答案:(1)72 g·mol-1 (2)C5H12 (3)
13.(1)①未用石棉网,应垫上石棉网 ②使用圆底烧瓶作反应容器,应使用蒸馏烧瓶 ③未使用温度计,应使用温度计且温度计的水银球位于蒸馏烧瓶支管口处 ④冷却水方向错误,应为下口进水、上口出水
(2)①碎瓷片 防暴沸 ②冷凝管 (3)混合物
14.解析:瓦斯的主要成分是甲烷,所以瓦斯发生爆炸的主要化学方程式是甲烷与氧气的反应。瓦斯爆炸的原因是混合气体中甲烷的含量在爆炸极限内,然后遇明火导致强烈的氧化还原反应的发生。由于爆炸发生在矿井中,那种环境中极度缺氧,所以爆炸发生后矿井中几乎没有氧气,而且CO2的浓度很高,所以人会窒息而亡。
答案:(1)CH4 (2)淡蓝 CH4+2O2CO2+2H2O
(3)从上述瓦斯爆炸的化学方程式可以看出这是一个耗氧性的反应,爆炸时耗尽了矿井中几乎所有的氧气,所以人在其中会窒息死亡
(4)可燃性气体的加热、点燃操作前必须进行验纯操作
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