2010年高三化学高考二轮复习专题学案：煤的综合利用苯.doc

煤的综合利用 苯学案【自学导航】【教学目标】1认识煤的综合利用对于充分利用自然资源、防止污染、保障国民经济可持续发展等方面的意义。2、了解苯的主要性质和应用【重点难点】理解苯的结构和性质，【学习过程】【知识要点】1、煤的综合利用高温（1）煤的气化和液化煤的气化是将煤转化为可燃性气体的过程。如:C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)煤的液化是把煤转化成燃料油、含氧有机物等液态燃料的过程。（2）煤的干馏：把煤隔绝空气加强热使它分解的过程。主要产品为固体(焦炭)、液体(煤焦油、粗氨水)和气体(焦炉气)。2、苯（1）苯的分子结构分子式： ；结构简式： 或 ；分子呈 结构，各个键之间的夹角 。苯分子中并无碳碳双键，而是一个介于 之间的特殊的键。（2）苯的化学性质：易取代，可加成，难氧化（不包括燃烧。苯完全燃烧时生成水和二氧化碳。）浓硫酸60Fe取代反应：+Br2 ；+HNO3催化剂加成反应:+3H2【典型例题】例1在光照下，将等物质的量的CH4和Cl2充分反应，得到产物的物质的量最多的是（）A.CH3Cl B.CH2Cl2 C.CCl4 D.HCl解析由甲烷和氯气发生取代反应的化学方程式可以知道，每生成1mol卤代烃，可生成1molHCl；由于甲烷和氯气发生的是“连锁” 反应，反应一旦发生会有四种卤代烃产生，而每一步取代反应中都有HCl生成。答案为（D）。例2某烃中碳和氢的质量比是245，该烃在标准状况下的密度是2.59g/L，写出该烃的分子式。解析（1）先求实验式（表示构成物质的元素的原子个数最简比的式子）：C和H的原子个数比24/125/125，所以实验式为C2H5。（2）再求相对分子质量：摩尔质量22.42.59=58g/mol，相对分子质量为58（3）最后求分子式：(C2H5)n58，解得n2，分子式为C4H10。例3丁烷催化裂解，其碳链按两种方式断裂，生成四种物质CH4、C2H6、C2H4和C3H6。若丁烷的裂解率为90%，且裂解后C2H4和C3H6的质量相等，则裂解后得到的相对分子质量最小的气态烃，在棍合气体中的体积分数为()。A.11%B.19%C.40%D.50%解析丁烷裂解后相对分子质量最小的烃是CH4。解题的关键是C2H4和C3H6质量相等，由于质量未给定具体数值，所求结果又为比值，故可设C2H4和C3H6质量为一适当数值进行求算。催化剂假设C2H4和C3H6的质量均为42g。C4H10 CH4 + C3H61mol 1mol 42g 42/42=1mol催化剂C4H10 C2H4 + C2H6 1.5mol 1.5mol 42g 42/28=1.5mol未裂解的丁烷的物质的量：(1十1.5)90%(1十1.5)=0.28mol；裂解后混合气体总物质的量：0.28十(1十1十l.5十1.5)=5.28mol。因为在相同状况下，气体的体积之比等于物质的量之比，故甲烷占有的体积分数为：1/5.28100%19%，故选(B)。这道题如设生成的C2H4和C3H6质量为ag，或设裂解前丁烷为1mol等，尽管同样可解，但计算比较繁琐，因而，设未知数也要讲究技巧。【当堂演练】1、随着碳原子数的增多，碳元素的质量百分含量也增大的是A 烷烃同系物 B 烯烃同系物 C 炔烃同系物 D 苯的同系物2、苯的二氯取代物有三种，那么苯的四氯取代物有A 1种 B 2种 C 3种 D 4种3、下列有机物注入水中振荡后分层且浮于水面的是A 苯 B 溴苯 C 四氯化碳 D 乙醇4、能用酸性高锰酸钾溶液鉴别的一组物质是A 乙烯 乙炔 B 苯 己烷 C 苯 甲苯 D 己烷 丁烷5、甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取代，可能得到的一元取代物有A 3种 B 4种 C 5种 D 6种6、有4种无色液态物质：己烯、己烷、苯和甲苯，符合下列各题要求的分别是：（1）不能与Br2水和酸性KMnO4溶液反应，但在Fe屑作用下能与液溴反应的是_，生成的有机物是 ，反应的化学方程式为 。此反应属于_反应。（2）不与溴水和酸性KMnO4溶液反应的是 ；（3）能与溴水和酸性KMnO4溶液反应的是 ；（4）不与Br2水反应但能与KMnO4溶液反应的是 。【课后巩固】【基础练习】1.关于氟里昂-12：CF2Cl2的叙述正确的是（）A.有两种同分异构体B.是平面型分子C.只有一种结构D.有四种同分异构体2.下列石油分馏产品中，汽油沸点范围最低的是（）A. 汽油B.柴油C.润滑油D.煤油3.制取一氯乙烷最好采用的方法是（）A.乙烷和氯气反应B.乙烯和氯气反应C.乙烯和氯化氢反应D.乙烯和氢气、氯气反应4.在相同条件下，对环境污染程度最小的燃料是（）A.液化气B.煤油C.煤饼D.木柴5.下列关于苯的性质的叙述中，不正确的是（）A.是无色带有特殊气味的液体B.可以燃烧C.能发生加成反应使溴水褪色D.可发生取代反应6.若要使0.5mol甲烷完全和氯气发生取代反应，并生成相同物质的量的四种取代物，则需要氯气的物质的量为（）A.2.5molB.2.0molC.1.25molD.0.5mol7.石油气中主要含有含碳数目较少的烷烃。某石油气充分燃烧后，在相同条件下测得生成的二氧化碳的体积是该石油气体积的1.2倍，则石油气中一定含（）A.甲烷B.丁烷C.戊烷D.己烷8.分子中所有原子不可能共平面的是（）A.甲烷B.乙烯C.乙炔D.苯9.将苯分子中一个碳原子换成一个氮原子，得到一种类似苯环结构的稳定有机物，此有机物的相对分子质量为（）A.78B.79C.80D.8110.已知二氯代苯的同分异构有3种，可以推知四氯代苯同分异构体的数目是（）A.2种B.3种C.4种D.5种【拓展延伸】11.将0.2mol丁烷完全燃烧后生成的气体全部缓慢通入0.5L2mol/LNaOH溶液中，生成的Na2CO3和NaHCO3的物质的量之比为（）A.32B.23C.21D.1312.把1L含乙烯和氢气的混合气体通过Ni催化剂，使乙烯和氢气发生加成反应，完全反应后，气体体积变为yL（气体体积均在同温、同压下测定）。若乙烯在1L混合气体中的体积分数为x%，则x和y的关系一定不正确的是（）A.y=1x% B.y=11x% C.y=1x%=0.5 D.y=11x%0.513.标准状况下，5.6L某气态烃的质量为4g，又知该烃中碳与氢的质量比为31。则该烃的相对分子质量是，分子式为，电子式为，结构式为。14.作为国家实施的“西气东输”工程终点站，上海将逐步改变以煤、石油为主的能源结构，这对解决城市环境污染意义重大。目前上海大部分城市居民使用的燃料主要是管道煤气，浦东新区居民开始使用东海天然气作为民用燃料。管道煤气的主要成分是CO、H2和少量烃类。天然气的主要成分是CH4。燃烧相同体积的管道煤气和天然气，消耗空气体积较大的是。因此燃烧管道煤气的灶具如需改烧天然气，灶具的改进方法是进风口（填增大或减小），如不做改进可能产生的不良结果是。15.A、B是两种比空气密度略小的气态烃，它们分别与等物质的量的氯化氢反应得到有机物甲和乙，甲能与氯化氢继续反应而乙不能；在一定条件下A能转变为B。则推出A和B的名称：A是，B是。写出A转变为B的化学方程式，属于反应COOH16.人们对苯的认识有一个不断深化的过程。（1）1843年德国科学家米希尔里希，通过蒸馏安息香酸（）和石灰的混合物得到液体，命名为苯负。由于苯的含量与乙炔相同，人们认为它是一种不饱和烃，写出C6H6的一种含叁键且无支链链烃的结构简式；苯不能使溴水褪色，性质类似烷烃，任写一个苯发生取代反应的化学方程式。（2）烷烃中脱去2mol氢原子形成1mol双键要吸热，但1,3环已二烯（）脱去2mol氢原子形成苯却放热，可推断苯比1,3环已二烯（填稳定或不稳定）。（3）1866年凯库勒提出了苯的单、双键交替的正六边形平面结构，解释了苯的部分性质，但还有一些问题尚未解决，它不能解释下列事实（填入编号）A.苯不能使溴水褪色B.苯能与氢气发生加成反应C.苯的一氯取代物没有同分异构体D.苯的邻位二元取代物只有一种；E.苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色F. 苯的对位二元取代物只有一种（4）现代化学认为苯分子碳碳之间的键是。17.乙烯和乙炔的混合物50mL，加入150mL过量氧气，完全燃烧后冷却到原来的温度且除去水分后，剩余气体的体积为112.5mL。求混合物中乙烯和乙炔的体积。高温18. 煤的气化是将煤中的有机物转化为可燃性气体的过程。如:C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)用一氧化碳和氢气在443K473K温度下，并用钴作催化剂时，可以反应生成n=58的烷烃，这是人工合成汽油的方法之一。（1）写出用CnH2n+2表示的人工合成汽油的配平的化学方程式：（2）如果向密闭的合成塔里通入恰好能完全反应的CO和H2，当完全反应后，合成塔内温度不变，而塔内气体压强降低到原来的2/5。通过计算说明这时有无汽油生成。（3）要达到上述合成汽油的要求，CO和H2的体积比的取值范围多少？【学习心得】参考答案一、选择题CHHHH1.C2.A3.C4.A5.C6.C7.A8.A9.B10.B11.D12.DCHHHH二、填空题13.16；CH4；14.天然气