第二讲石油和煤重要的烃一、选择题1．下列关于煤、石油、天然气等资源的说法正确的是( )A．石油裂解得到的汽油是纯净物B．石油产品都可用于聚合反应C．天然气是一种清洁的化石燃料D．水煤气是通过煤的液化得到的气体燃料解析 石油裂解得到的汽油是由含C原子数为5～11的烷烃和烯烃等组成的混合物，A项不正确；石油产品中有些不含双键的烃类物质不能用于聚合反应，B项不正确；水煤气是通过煤与水反应得到的气体燃料，D项不正确；以甲烷为主要成分的天然气是一种很好的清洁燃料，C项正确。答案 C2．下列说法正确的是( )A．乙烯的结构简式可以表示为CH2CH2B．液化石油气和天然气的主要成分都是甲烷C．甲烷和乙烯都可以与氯气反应D．乙烯可以与氢气发生加成反应，苯不能与氢气加成解析 乙烯的结构简式应为CH2===CH2；液化石油气的主要成分是丙烷、丁烷等含碳原子数较少的烃的混合物；苯也能与H2发生加成反应，故A、B、D均错。C项中甲烷与Cl2发生取代反应，乙烯与Cl2发生加成反应，故选C。答案 C3．苯在烧杯中敞口放置，在有限的空间内与空气混合，达到一定的浓度，遇热、遇明火很容易发生爆炸，所以对于苯的保存必须密封，这说明苯的性质( )A．常温常压下苯是气体B．苯有毒性C．苯具有可燃性D．苯的密度比水小解析 苯在常温常压下是液体，有毒，苯不易分解，但苯极易挥发，且具有可燃性，属于易燃物。当盛苯的容器敞口放置时，很容易使空气中的苯蒸气浓度达到其爆炸极限而发生爆炸，说明了苯的可燃性，故C正确。答案 C4．下列化合物分子中的所有碳原子不可能处于同一平面的是( )A．甲苯B．硝基苯C．2甲基丙烯D．2甲基丙烷解析 在有机分子结构中，与苯环、碳碳双键直接相连的碳原子是在官能团所在的平面。故只有2甲基丙烷的碳原子不可能处于同一平面。6\n答案 D5．下列事实能说明苯分子结构中，碳碳键不是单、双键交替排布，而是6个完全相同的碳碳键的是( )a．苯不能使酸性KMnO4溶液褪色b．苯中碳碳键的键长均相等c．苯能在加热和催化剂存在的条件下氢化生成环己烷d．经实验测得邻二甲苯仅有一种e．苯在FeBr3存在的条件下同液溴可发生取代反应，但不会因化学变化而使溴水褪色A．bcdeB．acdeC．abcdD．abde解析 若苯中碳碳键是单、双键交替排布的，则苯能使酸性KMnO4溶液褪色，邻二甲苯会有两种。故选D。答案 D6．下列化合物分子中的所有原子都处于同一平面的是( )A．甲苯B．对二甲苯C．氯乙烯D．丙烯答案 C7．下列化合物的分子中，所有原子都处于同一平面的有( )A．乙烷B．甲苯C．氟苯D．四氯乙烯解析 A项，乙烷分子中的共价键间键角约为109°28′，该分子中最多只有4个原子处于同一平面里；B项，甲基中的碳原子所形成的四个共价键间夹角约为109°28′，甲基中的四个原子是不能在一个平面上的。苯、乙烯都是平面形分子，苯中的氢原子被氟原子取代、乙烯分子中的氢原子被氯原子取代后并没有改变各原子的空间位置，所以氟苯、四氯乙烯的所有原子均在同一平面里。答案 CD8．某混合气体由两种气态烃组成，2.24L该混合气体完全燃烧后，得到4.48L二氧化碳(气体体积已折算为标准状况时的体积)和3.6g水，则两种气态烃可能是( )A．CH4和C3H8B．CH4和C3H4C．C2H4和C3H4D．C2H4和C2H6解析 根据数据可求出混合气体的平均分子式为C2H4，因此，只有B项满足题意。答案 B6\n二、非选择题9．某含苯环的化合物A，其相对分子质量为104，碳的质量分数为92.3%。(1)A的分子式为_____________________________________________________________；(2)A与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式为：________________________，反应类型是________；(4)一定条件下，A与氢气反应，得到的化合物中碳的质量分数为85.7%，写出此化合物的结构简式_________________________________________________________________；(5)在一定条件下，由A聚合得到的高分子化合物的结构简式为_____________________。解析 1mol化合物A中含C、H原子的物质的量分别为：n(C)＝≈8mol，n(H)＝≈8mol，即化合物A的分子式为：C8H8，是苯乙烯。6\n10．(1)乙烯是石油裂解的主要产物之一。将乙烯通入溴的四氯化碳溶液中，观察到的现象是________________，其反应方程式为________________________。乙烯在一定条件下发生加聚反应的化学方程式是________________，其产物的名称是______________；乙烯对水果具有________功能。(2)请将石油产品汽油、柴油、煤油、沥青、液化石油气按其组成物质分子中碳原子数递增的顺序排列_______________________________________________________________。解析 (1)乙烯分子中碳碳双键较为活泼，可以发生加成、加聚、氧化等多种化学反应。将乙烯通入溴的CCl4溶液，溶液的橙红色退去。乙烯在催化剂存在条件下发生加聚反应：nCH2===CH2CH2—CH2，产物聚乙烯是一种常见的塑料，有着广泛的用途。乙烯还是一种应用在农业上的植物生长调节剂，可用作果实的催熟剂。(2)各种石油产品的组成物质中碳原子个数范围如下表汽油柴油煤油沥青液化石油气碳原子数7～1116～1811～16>201～4按碳原子数递增顺序排列为：液化石油气、汽油、煤油、柴油、沥青。答案 (1)溶液的橙红色退去Br2＋CH2===CH2―→CH2Br—CH2BrnCH2===CH2CH2—CH2 聚乙烯 催熟(2)液化石油气、汽油、煤油、柴油、沥青11．实验室制备硝基苯的方法是苯与浓硫酸和浓硝酸的混合液加热到55℃～60℃反应，已知苯与硝基苯的基本物理性质如下表所示：熔点沸点状态苯5.51℃80.1℃液体硝基苯5.7℃210.9℃液体(1)要配制浓硫酸和浓硝酸的混合酸的注意事项是___________________。(2)分离硝基苯和水的混合物的方法是________；分离硝基苯和苯的方法是________。(3)某同学用如图装置制取硝基苯：①用水浴加热的优点是_________________________________________；②指出该装置的两处缺陷_______________________________________；_____________________________________________________________。解析 (1)试剂的混合：把浓硫酸缓缓注入到浓硝酸中并及时搅拌冷却，最后逐滴加入苯，边加边振荡，使混酸与苯混合均匀。6\n(2)硝基苯和水互不相溶，可用分液的方法分离。硝基苯和苯互溶，沸点相差较大，可考虑用蒸馏的方法分离。(3)①水浴加热可以使反应物受热均匀，并且温度容易控制。②两处缺陷分别是：盛放反应物的试管不能接触烧杯底部；为了防止苯、硝酸的挥发应在试管口加一个长直玻璃管，起到冷凝回流作用，如图。答案 (1)将浓H2SO4沿烧杯内壁缓缓注入浓HNO3中，并用玻璃棒不断搅拌(2)分液 蒸馏(3)①使反应体系受热均匀，容易控制温度②试管底部不能与烧杯底部接触试管口缺少一个带有长直玻璃导管的橡皮塞12．煤的干馏是煤气化的重要方法，是煤综合利用最“古老”的方法，也是最简单的方法，所谓煤的干馏是在隔绝空气和高温的条件下，煤可以发生分解，生成固态的焦炭、液态的煤焦油、气态的焦炉气。下面是某实验小组设计的煤干馏实验，装置如图所示。取约2～3g的煤粒，在研钵中研磨至粉末状态；用药匙将煤粉放入玻璃管中，在具支试管中加入2mL水，然后按照如图所示安装好装置；点燃酒精灯，对玻璃管均匀受热后再集中受热，注意观察具支试管中气泡产生的速度；待具支试管中气泡产生的速度均匀后，用明火靠近具支试管的支管口处，可以观察到产生的气体能够燃烧。根据上述实验设计回答下列问题：(1)实验结束后，应该先把玻璃管从溶液中取出，然后再熄灭酒精灯，这样操作的目的是________________________________________________________________________。(2)焦炉气是一种混合性的可燃性气体，点燃焦炉气前必须进行________操作，目的是________________，但该实验没有进行此操作，实验中需要多排一会儿气体，至气泡均匀时再点燃。(3)取下具支试管，可以发现其中的液体分为两层，上层是________，下层是________，在溶液中滴加酚酞试剂，溶液显________色，原因是_______________________________。解析 这是实验室中进行煤干馏的实验方法，该题考查了实验安全问题，煤干馏产生的气体的可燃性及煤焦油的成分，值得注意的是煤气化的产物中含有部分氨气，且煤焦油中多为苯、甲苯等芳香烃化合物，不溶于水，实际上煤焦油中有机化合物的成分多达几千种。6\n答案 (1)防止因先撤走酒精灯导致玻璃管内温度降低压强变小，具支试管中的溶液沿玻璃导管倒吸入热的玻璃管中，炸裂玻璃管(2)验纯 防止爆炸(3)煤焦油 水溶液 红 溶液中溶解了氨气6
