第十章化學與自然資源的開發利用第課時36資源綜合利用環境保護11．石油的分餾、裂化和裂解比較煤、石油、天然氣的綜合利用方法原料原理目的分餾原油(常壓分餾)、重油(減壓分餾)根據石油各組分沸點高低不同，利用加熱汽化、冷凝，把石油分成不同沸點范圍的組分得到不同沸點范圍的分餾產物——汽油、煤油、柴油、重油等2續表方法原料原理目的裂化重油、石蠟在一定條件下，把相對分子質量大、沸點高的烴斷裂為相對分子質量小、沸點低的烴提高輕質液體燃料油的產量，特別是提高汽油的產量裂解石油分餾產品(包括石油氣)在高溫下，使具有長鏈分子的烴斷裂成各種短鏈的氣態烴和少量液態烴獲得短鏈不飽和烴，如乙烯、丙烯、丁二烯等32.直餾汽油和裂化汽油的區別獲得方法主要化學成分鑒別方法直餾汽油原油直接分餾，物理變化一般是C5～C11烷烴及少量的芳香烴等，性質穩定能使溴的四氯化碳溶液褪色的是裂化汽油裂化汽油重油裂化，化學變化含有C5～C11的烷烴和烯烴，性質活潑43.各種工業廠氣的主要成分名稱來源主要成分用途高爐煤氣煉鐵高爐CO2、CO等燃料水煤氣水煤氣爐CO、H2等燃料、化工原料煉廠氣石油煉制廠低級烷烴燃料、化工原料裂解氣裂解爐“三烯二烷”石油化工原料焦爐氣煉焦爐H2、CH4、C2H4等燃料、化工原料天然氣天然氣田、油田甲烷燃料、化工原料5將煤直接作為燃料燃燒，不但熱效率低，且產生煙塵、二氧化硫、氮的氧化物等，帶來嚴重的環境污染，煤干餾是提高煤利用率、生產重要化工原料、降低污染物排放量的有效措施之一。6某化學學習小組在實驗室條件下探究煤干餾的現象及產物，裝置如下，請回答有關問題：7(1)煤干餾的條件是________________________________________________。(2)盛有冷水的燒杯的作用是________________________________________________________________________。(3)實驗后檢驗生成粗氨水的操作是________________________________________________________________________。8(4)已知CO不能使溴水褪色，若將具支試管出來的氣體通入溴水中，發現溴水褪色，則說明產生了___________________________。(5)檢驗具支試管出來的氣體的性質后，將尾氣點燃，火焰的顏色為________________________________________________________________________。(6)從煤焦油中分離出苯及其同系物的實驗方法是_____________________________。9(1)據煤干餾的定義可知其條件為隔絕空氣加強熱。(2)冷水浴的作用是冷凝，使粗氨水和煤焦油冷凝下來。(3)檢驗粗氨水時可用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗有NH3逸出即可。10(4)溴水褪色，，證明煤干干餾時產生生了乙烯等等不飽和的的烴類物質質。(5)CO、C2H4等燃燒時火火焰呈淡藍藍色。(6)煤焦油中苯苯及其同系系物與其他他成分互溶溶，故只能能通過蒸餾餾的辦法將將其分離。。11答案:(1)隔絕絕空氣、加加強熱(2)使粗粗氨水和煤煤焦油冷凝凝下來(3)將具具支試管取取出加熱，，用事先潤潤濕的紅色色石蕊試紙紙放在試管管口，若變變藍，則產產生了粗氨氨水(4)乙烯烯等不飽和和烴類物質質(5)淡藍藍色(6)蒸餾餾12下圖是實驗驗室干餾煤煤的裝置圖圖13(1)指出圖中儀儀器名稱：：c_____，d_____。(2)儀器d的作用是___________________,c中液體有______和______，其中無機機物里溶有有___，可用__________檢驗出來。。有機物可可以通過______的方法使其其中的重要要成分分離離出來。(3)e處點燃的氣氣體主要成成分有__________________________，火焰的顏顏色是________。U形管燒杯盛裝冷水對對蒸氣進行行冷卻粗氨水煤焦油氨酚酞試劑分餾H2、CH4、CH2===CH2、CO淡藍色14本題是關于于煤干餾的的實驗，根根據煤干餾餾的主要產產品，b中得到的應應是焦炭，，c中得到的應應是粗氨水水和煤焦油油，e處放出的應應是焦爐氣氣。其中粗粗氨水中溶溶有氨，呈呈堿性，可可用酚酞試試劑檢驗；；煤焦油主主要是苯、、甲苯、二二甲苯的混混合物，應應用分餾的的方法分離離；焦爐氣氣的主要成成分有CH4、CO、H2、CH2===CH2，燃燒時呈呈淡藍色火火焰。15常見的環境境污染與防防治措施環境保護、綠色化學污染類型污染物防治措施大氣污染顆粒物(粉塵)、硫的氧化物(SO2和SO3)、氮的氧化物(NO和NO2)、CO、碳氫化合物，以及氟氯代烷等合理規劃工業發展和城市建設布局；調整能源結構；運用各種防治污染的技術；加強大氣質量監測；充分利用環境自凈能力等水污染重金屬(Ba2＋、Pb2＋等)、酸、堿、鹽等無機物，耗氧物質，石油和難降解的有機物，洗滌劑等控制、減少污水的任意排放土壤污染城市污水、工業廢水、生活垃圾、工礦企業固體廢棄物、化肥、農藥、大氣沉降物、牲畜排泄物、生物殘體控制、減少污染源的排放16“綠色化學”要求從技術術上、經濟濟上設計可可行的化學學反應，使使其盡可能能減少對環環境的負作作用。下列列化學反應應中，不符符合綠色化化學概念的的是()A．用氨水吸吸收硫酸廠廠的尾氣：：SO2＋2NH3＋H2O===(NH4)2SO3B．除去硝酸酸工業尾氣氣中的氮氧氧化合物：：NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO3＋H2O17C．制硫酸銅銅：Cu＋2H2SO4(濃)===CuSO4＋SO2↑＋2H2OD．制制硫硫酸酸銅銅：：2Cu＋O2===2CuO，CuO＋H2SO4(稀)===CuSO4＋H2O

選項A、B、D中，每一種物質都得到了充分的利用，而且均沒有污染物質產生，但在選項C中，生成了有毒的二氧化硫氣體，所以選項C不符合綠色化學的概念。C18我國國古古代代有有““女女媧媧補補天天””的的傳傳說說，，今今天天人人類類也也面面臨臨““補補天天””的的問問題題，，下下列列所所采采取取的的措措施施與與當當代代所所說說的的““補補天天””無無關關的的是是()A．研研究究新新型型催催化化劑劑，，消消除除汽汽車車尾尾氣氣的的污污染染B．禁禁止止使使用用含含氟氟電電冰冰箱箱C．倡倡導導使使用用無無磷磷洗洗衣衣粉粉D．嚴嚴格格控控制制硝硝酸酸廠廠的的尾尾氣氣處處理理C191.(2010··天津津)以節節能能減減排排為為基基礎礎的的低低碳碳經經濟濟是是保保持持社社會會可可持持續續發發展展的的戰戰略略舉舉措措。。下下列列做做法法違違背背發發展展低低碳碳經經濟濟的的是是()A．發展氫能和和太陽能B．限制塑料制制品的使用C．提高原子利利用率，發展展綠色化學D．盡量用純液液態有機物代代替水作溶劑劑20所謂低碳經濟，是指在可持續發展理念指導下，通過技術創新開發新能源等多種手段，盡可能地減少煤炭、石油等高碳能源消耗，減少溫室氣體排放，達到經濟社會發展與生態環境保護雙贏的一種經濟發展形態。發展氫能和太陽能，限制塑料的使用和發展綠色化學，都符合低碳經濟。

D212.(2010?上海)下列做法不能能體現低碳生生活的是()A．減少食物加加工過程B．注意節約用用電C．盡量購買本本地的、當季季的食物D．大量使用薪薪柴為燃料D223.(2010·江蘇)化學與能源開開發、環境保保護、資源利利用等密切相相關。下列說說法正確的是是()A．為提高農作作物的產量和和質量，應大大量使用化肥肥和農藥B．綠色化學的的核心是應用用化學原理對對環境污染進進行治理C．實現化石燃燃料清潔利用用，就無需開開發新能源D．垃圾是放錯錯地方的資源源，應分類回回收利用D23一、選擇題(每小題7分，共49分)1.煤的氣化所得得氣體可用于于城市家用燃燃氣。下列選選項中的氣體體均屬于家用用燃氣有效成成分的是()A．CO、H2、N2B．CO、CH4、H2C．CO、CH4、CO2D．CH4、H2、O2B242.現有以下幾種種措施：①對對燃燒煤時產產生的尾氣進進行除硫處理理，②少用原原煤做燃料，，③燃煤時鼓鼓入足量空氣氣，④開發清清潔能源。其其中能減少酸酸雨產生的措措施是()A．①②③B．②③④C．①②④D．①③④C253.21世紀是海洋世世紀，海洋經經濟專屬區的的開發受到廣廣泛重視，下下列有關說法法正確的是()A．海水含鎂，，將金屬鈉放放入海水中可可以制取金屬屬鎂B．利用潮汐能能發電是將化化學能轉化為為電能C．從海水中提提取溴的過程程涉及氧化還還原反應D．海底多金屬屬結核礦含有有Fe、Mn、Co、B等金屬C264.每年3月22日是世界水日日，聯合國確確定的2010年“世界水日日”主題是““關注水質、、抓住機遇、、應對挑戰””。下列有關關說法或做法法不符合這一一主題的是()A．科學使用農農藥、化肥，，減少水體污污染B．工業廢水和和城市生活污污水需凈化處處理，堅持達達標排放C．為了節約生生產成本，可可將造紙廠、、化工廠建在在水源地上游游D．合理開發水水資源，建立立水資源節約約型和環境友友好型經濟C275.從經濟效益和和環境保護考考慮，大量制制取硝酸銅最最宜采用的方方法是()A．Cu＋HNO3(濃)―→Cu(NO3)2B．Cu＋HNO3(稀)―→Cu(NO3)2C．CuCuOCu(NO3)2D．Cu＋AgNO3―→Cu(NO3)2C空氣稀硝酸286.已知天然氣的的主要成分CH4是一種會產生生溫室效應的的氣體，等物物質的量的CH4和CO2產生的溫室效效應前者大。。下面是有關關天然氣的幾幾種敘述：①天然氣與煤、、柴油相比是是較清潔的能能源②等質量的CH4和CO2產生的溫室效效應前者大③燃燒天然氣也也是酸雨的成成因之一。其其中正確的是是()A．①②③B．①C．①②D．③C297.天然海水中主主要含有Na＋、K＋、Ca2＋、Mg2＋、Cl－、SO、Br－、CO、HCO等離子子。火火力發發電燃燃煤排排放的的含SO2的煙氣氣可利利用海海水脫脫硫，，其工工藝流流程如如下圖圖所示示30下列說說法錯錯誤的的是()A．天然然海水水pH≈≈8的原因因是由由于海海水中中的CO、HCO3-水解B．“氧氧化””是利利用氧氧氣將將H2SO3、HSO3-、SO32-等氧化化生成成SO42-C．“反反應、、稀釋釋”時時加天天然海海水的的目的的是中中和、、稀釋釋經氧氧化后后海水水中生生成的的酸D．“排排放””出來來的海海水中中SO42-的物質質的量量濃度度與進進入吸吸收塔塔的天天然海海水相相同D31二、非非選擇擇題(有4小題題，共共51分)8.(10分)空氣吹吹出法法是目目前從從海水水中提提取溴溴的常常用方方法，，流程程如下下(苦鹵：：海水水蒸發發結晶晶分離離出食食鹽后后的母母液)：32(1)反應①①的離離子方方程式式為____________________________。(2)反應②②的離離子方方程式式為______________________________，還原劑劑是_____。2Br－＋Cl2Br2＋Cl－SO2SO2＋Br2＋2H2O4H＋＋2Br－＋SO42-33(3)實驗室室從反反應③③后的的溶液液中分分離出出單質質溴的的方法法是______________。(4)苦鹵還還可以以用來來制取取金屬屬鎂，，用化化學方方程式式或離離子方方程式式表示示從苦苦鹵制制取金金屬鎂鎂的反反應原原理。。萃取、、分液液、蒸蒸餾Mg2＋＋2OH－Mg(OH)2↓、2H＋＋Mg(OH)2Mg2＋＋2H2O、MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑電解34(1)Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－，這是是海水水提溴溴的方方法。。(2)SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4其中SO2作還原原劑，，Br2作氧化化劑。。(3)反應③為Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－，從水水溶液液中分分離Br2的方法法是萃萃取分分液。。(4)苦鹵中中提Mg的流程程：Mg2＋Mg(OH)2Mg2＋晶體Mg。OH-H+結晶通電359.(12分)脫除天天然氣氣中的的硫化化氫既既能減減少環環境污污染，，又可可回收收硫資資源。。(1)硫化氫氫與FeCl3溶液反反應生生成單單質硫硫，其其離子子方程程式為為_____________________________。2Fe3＋＋H2S===S↓＋2Fe2＋＋2H＋36(2)用過量量NaOH溶液吸吸收硫硫化氫氫后，，以石石墨作作電極極電解解該溶溶液可可回收收硫，，其電電解總總反應應方程程式(忽略氧氧的氧氧化還還原)為____________________________________________________________________；該方法的優優點是_________________________________。Na2S＋2H2OS↓＋H2↑＋2NaOH或S2－＋2H2OS↓＋H2↑＋2OH－產物NaOH可循環使用用，也可得得副產品H2電解電解37(1)硫化氫與FeCl3溶液反應生生成單質硫硫，說明氯氯化鐵被還還原，產物物是氯化亞亞鐵；(2)過量NaOH溶液吸收硫硫化氫生成成硫化鈉溶溶液，電解解該溶液時時，陽極上上硫離子被被氧化成單單質，依據據放電順序序可知陰極極應該是氫氫離子被還還原成氫氣氣；38(3)一定溫度下下，1molNH4HS固體在定容容真空容器器中可部分分分解為硫硫化氫和氨氨氣。①當反應達達平衡時p(NH3)×p(H2S)＝a(Pa2)，則容器中中的總壓強強為_______Pa；39②如圖是上述述反應過程程中生成物物濃度隨時時間變化的的示意圖。。若t2時增大氨氣氣的濃度且且在t3時反應再次次達到平衡衡，請在圖圖上畫出t2時刻后氨氣氣、硫化氫氫的濃度隨隨時間的變變化曲線。。40(3)發生分解反反應是：NH4HS(s)NH3＋H2S，容器中總總壓強即為為硫化氫和和氨氣的壓壓強之和。。依據題意意p(NH3)×p(H2S)＝a(Pa2)，則p(NH3)＝p(H2S)＝(Pa)，所以總壓壓強為2。增大氨氣氣濃度導致致逆反應速速率增大，，平衡左移移，硫化氫氫濃度減小小，據此可可以畫出濃濃度隨時間間變化圖象象。4110.(13分)已知煤的的結構模模型如圖圖所示：：42(1)從從煤的結結構模型型來看，，煤是工工業上獲獲得_______烴的的重要來來源。(2)我我國大約約70%的煤是是直接用用于燃燒燒的。從從煤的結結構模型型來看，，煤在提提供熱量量的同時時產生大大量的________________等等氣體物物質，造造成嚴重重的大氣氣污染。。芳香二氧化硫硫、氮氧氧化物43(1)煤結構中中含有較較多的苯苯環，隔隔絕空氣氣給煤加加強熱可可以使它它分解，，從而獲獲得芳香香烴。(2)煤結構中中含有S和N，所以直直接燃燒燒煤能產產生SO2和氮氧化化物，污污染環境境。44(3)““型煤”技技術不僅僅可以減減少87%的廢氣排排放量，，煙塵排排放量也也可減少少80%，致癌物物苯并芘芘的排放放量也減減少，同同時節煤煤20%～30%?！靶兔好骸奔夹g術的原理理是利用用固硫劑劑在燃燒燒過程中中生成穩穩定的硫硫酸鹽。。下列物物質中適適宜于作作固硫劑劑的____。(填字母)A．氯化鈣鈣B．氧化鈣鈣C．硫酸鈣鈣D．氫氧化化鈣BD45(3)煤燃燒產產生SO2，固硫過過程是使使其生成成穩定的的硫酸鹽鹽，所以以固硫劑劑可選用用氧化鈣鈣或氫氧氧化鈣。。固硫反反應為：：SO2＋CaOCaSO3Ca(OH)2＋SO2CaSO3＋H2O2CaSO3＋O22CaSO4高溫46(4)某“型煤煤”生產產廠利用用石灰石石作固硫硫劑，試試用化學學方程式式表示其其“固硫硫”過程程。______________________________________________________________________(5)除上述的的“型煤煤”技術術外，為為了解決決煤燃燒燒所造成成的污染染問題和和提高煤煤的利用用價值，，煤資源源的綜合合利用方方法還有有_______、______、______等。CaCO3CaO＋CO2↑、2CaO＋2SO2＋O22CaSO4煤的干餾餾氣化液化高溫高溫47(4)若利用石石灰石作作固硫劑劑，則發發生的反反應可表表示為：：CaCO3CaO＋CO2↑2CaO＋2SO2＋O22CaSO4(5)煤的干餾餾、氣化化和液化化是提高高煤的利利用價值值的常用用方法。。高溫高溫4811.(16分)如何從石石油中獲獲得更多多的輕質質燃油一一直是化化學家探探索的課課題，將將石油分分餾得到到的重油油進行裂裂化可獲獲得更多多的輕質質燃油。。資料一：：石蠟是是含有20～30個碳原子子的烷烴烴的混合合物，常常溫下呈呈固態。。資料二：：石油催催化裂化化中通常常使用Al2O3作催化劑劑。49某研究性性學習小小組在實實驗室中中模擬石石油的催催化裂化化，裝置置如圖：：實驗過過程中可可觀察到到燒瓶Ⅰ中固體石石蠟先熔熔化，試試管Ⅱ中有少量量液體凝凝結，試試管Ⅲ中酸性高高錳酸鉀鉀溶液褪褪色，實實驗后聞聞試管Ⅱ中液體氣氣味，具具有汽油油的氣味味。50(1)該該裝置儀儀器連接接的順序序應遵循循的原則則為_______________，為保證證實驗成成功，實實驗前必必須進行行的操作作是_______________，裝置中中較長的的導管的的作用是是_______________。(2)試試管Ⅱ中中少量液液體凝結結說明了了___________________________________。(3)試試管Ⅲ中中溶液