第27讲 煤、石油和天然气的综合利用（教师版）-高一化学同步讲义（人教版必修第二册）

第27讲第27讲煤、石油和天然气的综合利用知识导航知识导航知识精讲知识精讲一、煤的组成煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，其组成以碳元素为主，还含有少量氢、氧、氮、硫等元素。二、煤的综合利用1．煤的干馏煤的干馏是指将煤_______空气加强热使煤中的有机物分解的过程，是一个复杂的_______变化和_______变化过程，工业上也叫煤的焦化。煤的干馏可以得到煤焦油、焦炭、粗氨水、粗苯、焦炉气。干馏产品主要成分主要用途出炉煤气焦炉气氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳气体燃料、化工原料粗氨水氨、铵盐氮肥粗苯苯、甲苯、二甲苯炸药、染料、医药、农药、合成材料煤焦油苯、甲苯、二甲苯酚类、萘类染料、医药、农药、合成材料沥青筑路材料、制碳素电极焦炭炭冶金、合成氨造气、电石、燃料【答案】隔绝物理化学2．煤的气化将煤转化为可燃性气体，C(s)＋H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高温))CO(g)＋H2(g)3．煤的液化把煤转化成液体燃料的过程，分为直接液化和间接液化（1）直接液化：在高温、高压和催化剂条件下，使煤与氢气作用生成液态碳氢化合物。即：煤＋H2液体燃料（2）间接液化：煤炭在高温下与水蒸气作用气化，产生合成气CO、H2等，然后在催化剂作用下合成甲醇等。即：煤CO＋H2甲醇三、石油的组成1．由多种碳氢化合物组成的混合物，主要是多种烷烃、环烷烃和芳香烃等，一般石油不含烯烃，从所含成分的状态看，大部分是液态烃，在液态烃里溶有气态烃和固体烃。2．石油是一种黑褐色的粘稠状物质，有特殊气味，比水轻，不溶于水，没有固定沸点。四、石油的综合利用分馏①原理：利用原油中各组分沸点的不同进行分离②产物：获得汽油、煤油、柴油等含碳原子少的轻质油（直馏汽油）裂化①原理：将含碳原子数较多、沸点较高的烃断裂为碳原子数较少、沸点较低的烃的过程。如C12H26C6H14+C6H12②产物：碳原子数较少、沸点较低的烃。裂解①原理：裂解就是深度裂化。C8H18C4H10＋C4H8C4H10C2H6＋C2H4②产物：短链不饱和烃，如乙烯。催化重整①原理：在加热和催化剂的作用下，通过结构的重新调整，使链状烃转化为环状烃。②产物：环状烃，如苯和甲苯等。五、天然气的组成及其综合利用1．天然气的组成：天然气的主要成分是甲烷，还含有少量乙烷、丁烷、戊烷、二氧化碳、一氧化碳、硫化氢等。2．天然气的综合利用（1）天然气是一种清洁的化石燃料，可以直接用作燃料；（2）重要的化工原料，主要用于合成氨和生产甲醇。对点训练对点训练题型一：天然气及其综合利用【变1-1】煤、石油、天然气是人类使用的主要能源，同时也是重要的化工原料。下列关于它们综合利用的叙述不正确的是A．以煤、石油和天然气为主要原料生产的合成材料是塑料、合成橡胶、合成纤维B．煤是工业上获得芳香烃的一种重要来源C．石油的裂解是为了提高轻质油(例如汽油)的产量D．天然气的主要成分是甲烷，属于不可再生资源【答案】C【解析】A．以煤、石油和天然气为主要原料生产的合成材料是塑料、合成橡胶、合成纤维，故A正确；B．煤的干馏可以获得苯、甲苯等芳香烃，故B正确；C．石油的裂解是为了得到乙烯、丙烯等小分子烯烃，故C错误；D．天然气的主要成分是甲烷，甲烷是不可再生资源，故D正确；选C。题型二：煤及其综合利用【例2】中国是世界上最早利用煤的国家。下列关于煤的描述正确的是()A．主要成分是硫 B．是可再生资源C．燃烧只产生SO2 D．煤干馏可制得焦炭【答案】D【解析】煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，含有的主要元素是碳，还有少量的氢、氧、硫、氮等元素，A错误；煤是化石燃料，是不可再生资源，B错误；煤燃烧产生的主要物质是CO2，C错误；煤干馏得到出炉煤气、煤焦油和焦炭，D正确。【变2-2】煤被誉为“工业的粮食”，下列关于煤的说法正确的是()A．煤中含有苯、甲苯、二甲苯等芳香烃B．煤的液化是在高温时将固体煤熔化为液体煤C．煤的气化在一定程度上实现了煤的高效、清洁利用D．向煤中加入适量CaSO4，可大大减少燃烧产物中SO2的量【答案】C【解析】A项，煤干馏可以得到苯、甲苯、二甲苯等芳香烃，但煤本身不含有这些芳香烃，错误；B项，煤的液化是煤在高温高压的条件下转化为液体燃料的过程，分为直接液化和间接液化，错误；C项，煤气化生成CO、H2，CO和H2的燃烧高效、清洁，正确；D项，向煤中加入适量CaCO3、CaO或Ca(OH)2，可大大减少燃烧产物中SO2的量，错误。【例4】煤是一种常用燃料。由于煤燃烧产生的废气中含有SO2、CO、NO2和NO等多种有害气体和烟尘，会对环境造成污染，因此需要对煤进行加工后再燃烧，或将废气净化后再排放。(1)煤的气化和液化能提高煤的利用率，又能减少有害气体的排放。写出煤气化的主要反应的化学方程式：__________________________________________________________________；煤液化是________(填“物理”或“化学”)变化。(2)煤的干馏是煤综合利用的重要途径。煤干馏时得到的固体产品是________，其用途是________________________________________________________________________。(3)将煤直接进行燃烧，造成环境污染的主要方面之一是形成硝酸型酸雨。写出有关物质转化为硝酸的化学方程式：___________________________________________________________。(4)向煤中添加生石灰是燃煤脱硫的一种方法，而且能变废为宝，用化学方程式表示反应原理：______________________________________________________________________________。【答案】(1)C＋H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高温))CO＋H2化学(2)焦炭可作燃料及工业原料(3)2NO＋O2=2NO2，3NO2＋H2O=2HNO3＋NO(4)CaO＋SO2=CaSO3，2CaSO3＋O2=2CaSO4题型三：石油及其综合利用【例6】下列不属于煤的综合利用的是()A．将煤干馏制得煤焦油和焦炭B．在一定条件下将煤与氢气转化为液体燃料C．煤变为煤饼D．将煤干馏制得甲苯和乙烯【答案】C【解析】将煤干馏制得煤焦油和焦炭，属于煤的综合利用，故A项不符合题意；在一定条件下将煤与氢气转化为液体燃料，属于煤的综合利用，故B项不符合题意；煤变为煤饼，只是其物理形态发生了改变，并未改变其成分及结构，不属于煤的综合利用，故C项符合题意；将煤干馏制得甲苯和乙烯，属于煤的综合利用，故D项不符合题意。【变6-3】下列有关石油的炼制及产品，说法正确的是()A．石油的分馏和煤的干馏都属于化学变化B．石油分馏所得的馏分都是混合物C．通过石油分馏可以获得大量的芳香烃D．石油分馏得到汽油、煤油、乙烯等产品【答案】B【变6-5】下列说法正确的是A．裂化汽油不能使酸性KMnO4溶液褪色B．石油的分馏、裂化、裂解都属于化学变化C．蒸馏石油实验中温度计的水银球应伸入液面下D．裂解石油是工业生产乙烯的主要方法【答案】D【详解】A．裂化汽油中含有不饱和烃，能使酸性KMnO4溶液褪色，故A错误；B．利用原油中各组分沸点的不同进行分离的过程叫分馏，属于物理变化；通过石油的裂化、裂解可以得到小分子化合物，所以石油的裂化、裂解是化学变化，故B错误；C．蒸馏石油实验中温度计的水银球应置于蒸馏烧瓶的支管口处，测量出去的蒸气的温度，故C错误；D．裂解石油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，是工业生产乙烯的主要方法，故D正确；故选D。【变7】下列有关煤、石油及产品的说法正确的是()A．煤的气化和液化都属于物理变化B．将煤在空气中加强热使之分解的过程，称为煤的干馏，也叫煤的焦化C．将石油分馏得到大量的乙烯、丙烯等重要化工原料D．用溴的四氯化碳溶液可鉴别分馏获取的汽油和裂化获得的汽油【答案】D【解析】煤的气化和液化都属于化学变化，A错误；煤在隔绝空气加强热的条件下分解的过程称为煤的干馏，而不是在空气中，B错误；石油分馏主要得到汽油、煤油等，乙烯、丙烯等可通过石油裂化、裂解获得，C错误；分馏获得的汽油主要成分是饱和烃，裂化获得的汽油中含有不饱和烃，二者可用溴的四氯化碳溶液鉴别，D正确。【例9】某研究性学习小组在实验室中模拟石油的催化裂化，装置如图。实验过程中可观察到烧瓶Ⅰ中固体石蜡先熔化，试管Ⅱ中有少量液体凝结，试管Ⅲ中酸性高锰酸钾溶液褪色，实验后发现试管Ⅱ中液体具有汽油的气味。(1)该装置仪器连接的顺序应遵循的原则为__________，加入药品之前的操作为__________________________，长导管的作用是________。(2)试管Ⅱ中有少量液体凝结说明________________________________________________。(3)试管Ⅲ中溶液褪色说明_______________________________________________________。(4)能否用试管Ⅱ中的液体萃取溴水中的溴，理由是____________________________。(5)写出二十烷裂化得到癸烷和癸烯的化学方程式：_____________________________。(6)石油裂化的重要意义是__________________________________________________。【答案】(1)从下往上，从左往右检验装置的气密性导气和冷凝气体(2)裂化生成了碳原子数大于4的烃(3)裂化生成了碳原子数小于5的烯烃(4)不能，裂化产物中有烯烃，易与溴发生加成反应(5)C20H42eq\o(→,\s\up7(Al2O3),\s\do5(△))C10H22＋C10H20(6)提高石油产品中轻质燃油的产量，特别是汽油的产量和质量【解析】实验室仪器连接的顺序应遵循从下往上、从左到右的原则，装入药品之前要检验装置的气密性；依据石油分馏塔原理，设置了长导管，除起导气作用外，兼起冷凝气体的作用。试管Ⅱ中有液体生成，说明生成了碳原子数大于4的烃。试管Ⅲ中酸性KMnO4溶液褪色说明生成了常温、常压下呈气态的碳原子数小于5的烯烃。由于裂化产物中有烯烃生成，易与溴发生加成反应，所以不能用试管Ⅱ中的液体来萃取卤素单质。从以上变化可以看出，石油裂化的主要目的是为了获得更多的轻质燃油，特别是提高汽油的产量和质量。提分特训提分特训【题1】国内能源供应紧张形势日益加剧，煤的涨价导致部分地区电荒，煤在国民经济中的重要地位由此可见一斑。下列关于煤的说法正确的是()A．煤属于有机化合物B．在物质变化类型上，煤的干馏包含了物理变化和化学变化C．煤中含有大量的苯、甲苯等芳香烃，煤是芳香烃的主要来源D．煤转化为水煤气再燃烧放出的热量不会增加，因此煤的气化并无意义【答案】B【解析】煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物；苯和甲苯是煤中的某些干馏产物中的主要成分，并不是煤本身含有的，是煤干馏过程中发生化学反应生成的；煤气化后变成清洁高效的燃料，再燃烧可提高其利用率，意义重大。【题2】下列属于物理变化的是()①石油的分馏②煤的干馏③石油的裂化④铝热反应⑤由乙烯制备聚乙烯⑥将氧气转化为臭氧⑦乙烯催熟果实⑧将苯加入溴水中⑨海水蒸馏制取淡水A．①②③④ B．①②⑤⑦C．①⑧⑨ D．①②⑥⑨【答案】C【解析】蒸馏和分馏的原理相同，都是利用沸点不同分离物质，将苯加入溴水中不发生化学反应，而是苯萃取溴水中的溴，故①⑧⑨均属于物理变化，其余各项均发生了化学变化。【题3】有关煤的综合利用如图所示。下列说法正确的是()A．煤的干馏是将煤中有机物在高温下蒸馏出来，故为物理变化B．煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有机物C．②是放热的过程D．B为甲醇或乙酸时，原子利用率均达到100%【答案】D【解析】A项，煤的干馏是指将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，错误；B项，煤通过干馏得到苯、甲苯、二甲苯等有机物，错误；C项，反应②是碳和水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，为吸热反应，错误；D项，甲醇(CH4O)可写为(H2)2·CO，乙酸(C2H4O2)可写为(H2)2·(CO)2，原子利用率均达到100%，正确。【题4】下列说法正确的是A．煤的气化、液化和干馏都是物理变化B．加热能杀死病毒，是因为蛋白质受热发生变性C．石油裂解可以得到更多的汽油，这种汽油是一种纯净物D．动物脂肪和稀硫酸混合加热，可得到肥皂的主要成分和甘油【答案】B【详解】A．煤的气化、液化和干馏过程中都产生了新的物质，因此发生的变化属于化学变化，A错误；B．加热能杀死病毒，是因为病毒主要是由蛋白质构成，蛋白质受热时会失去其生理活性而发生变性，B正确；C．石油裂解可以得到更多的汽油，这种汽油中含有多种烷烃和烯烃，因此是一种混合物，C错误；D．动物脂肪在碱性条件下加热会发生水解反应产生高级脂肪酸盐和甘油，高级脂肪酸盐是肥皂的主要成分，故油脂在碱性条件下的水解反应为皂化反应。而在酸性条件下水解产生的是高级脂肪酸和甘油，D错误；故合理选项是B。【题5】下列说法正确的是：A．石油的分馏、裂化、裂解均属于化学变化 B．煤的干馏、气化、液化均属于物理变化C．汽油、煤油、柴油、聚乙烯均是纯净物 D．天然气、沼气的主要成分均是甲烷【答案】D【解析】A．裂化、裂解均属于化学变化，石油的分馏是利用石油中各组分的沸点的不同，用加热冷凝的方法将各组分分离的过程，没有新物质生成，属于物理变化，故A错误；

B．煤的干馏、气化、液化均有新物质生成，属于化学变化，故B错误；C．石油分馏后所得的汽油、煤油和柴油仍属于混合物，聚乙烯是高分子化合物，聚合度不确定，也是混合物，故C错误；

D．天然气、沼气的主要成分均是甲烷，故D正确；故选D。提分作业提分作业【练1】天然气是目前推广使用的清洁燃料，它的主要成分是()A．CO B．H2C．CH4 D．CH3OH【答案】C【解析】天然气的主要成分为甲烷(CH4)。【练2】下列关于石油的说法不正确的是()A．石油主要含C、H两种元素B．石油通过催化重整可得到环状烃C．石油裂化是物理变化D．石油分馏得到的汽油是混合物【答案】C【解析】石油裂化是化学变化。【练3】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【答案】D【解析】石油的分馏为物理变化；煤的干馏为化学变化。【练4】下列转化不属于煤或石油的综合利用的是()A．将煤干馏制得煤焦油和焦炭B．在一定条件下将煤气化或液化生成气体或液体燃料C．将煤制成煤球作燃料D．将石油裂解制得乙烯等化工原料【答案】C【解析】将煤制成煤球作燃料还是直接燃烧，并没有综合利用。【练5】下列有关煤和石油的说法正确的是()A．煤和石油都属于有机化合物B．煤的干馏和石油的分馏都属于化学变化C．水煤气是通过煤的液化得到的气体燃料D．石油在加热和催化剂的作用下可使烃分子重整生成苯、甲苯等有机物【答案】D【解析】煤和石油都是混合物，A错误；煤的干馏为化学变化，而石油的分馏为物理变化，B错误；水煤气主要成分为CO和H2，是煤经过气化生成的，C错误；石油在加热和催化剂的作用下，可以通过结构调整，使链状烃转化为环状烃，如苯、甲苯等，D正确。【练6】下列有关说法正确的是()A．通过石油分馏可以获得大量的芳香烃B．液化石油气和天然气的主要成分都是甲烷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．石油裂解可以得到更多的汽油，这种汽油是一种纯净物【答案】C【解析】芳香烃主要从煤的干馏产品煤焦油中获取，A错误；液化石油气的主要成分是含有3个或4个碳原子的烃，天然气的主要成分是甲烷，B错误；煤油是由石油经分馏或裂化得到的，可用作燃料，且密度比钠小，可用于保存少量金属钠，C正确；石油分馏得到的汽油仍为混合物，D错误。【练7】煤、石油、天然气为人类生产生活提供能量，糖类、油脂、蛋白质是生命活动的物质和能量基础。下列说法正确的是A．煤的气化、液化是化学变化B．石油通过催化裂化得到的汽油不能使溴水褪色C．蔗糖和淀粉的水解产物相同D．蛋白质的水解产物是高级脂肪酸和甘油【答案】A【详解】A．煤的气化、液化是指把煤转化为可燃的气体和液体的过程，其过程是化学变化，故A正确；B．石油通过催化裂化得到的汽油含有不饱和烃，能使溴水褪色，故B错误；C．蔗糖水解的产物是葡萄糖和果糖，而淀粉的水解产物是葡萄糖，故C错误；D．蛋白质的水解产物是氨基酸，油脂的水解产物是高级脂肪酸和甘油，故D错误；本题答案A。【练9】将煤直接作为燃料燃烧，不但热效率较低，且产生烟尘、二氧化硫、氮氧化物等物质，造成严重的环境污染。煤的干馏是提高煤的利用率、生产重要化工原料、降低污染物排放量的有效措施之一。某化学学习小组在实验室条件下探究煤干馏的现象及产物，装置如图所示，请回答有关问题：（1）煤干馏的条件是___。（2）盛有冷水的烧杯的作用是___。（3）实验后检验有粗氨水生成的操作是___。（4）已知CO不能使溴水褪色，若将从具支试管支管口处逸出的气体通入溴水中，发现溴水褪色，则说明煤的干馏产生了___。（5）从煤焦油中分离出苯、甲苯、二甲苯的实验方法是___。【答案】

隔绝空气加强热

使粗氨水和煤焦油冷凝液化

将具支试管取出，塞上试管塞并加热，将润湿的红色石蕊试纸放在支管口处，若试纸变蓝，则说明有粗氨水生成

不饱和烃类物质

分馏【解析】(1)煤干馏是指煤在隔绝空气条件下加热、分解，生成焦炭(或半焦)、煤焦油、粗苯、煤气等产物的过程，根据定义可知条件为隔绝空气加强热；(2)冷水温度较低能使粗氨水和煤焦油冷凝下来，冷水浴的作用是冷凝，使粗氨水和煤焦油冷凝液化；(3)粗氨水受热分解生成氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，可用湿润的红色石蕊试纸检验是否有逸出；(4)乙烯等不饱和烃类物质能使溴水褪色，则溴水退色，证明煤干馏过程产生了不饱和烃类物质；(5)煤焦油中苯及其同系物与其他成分互溶，但苯及其同系物沸点不同，可通过分馏的方法将它们分离。【点睛】分馏分离的是沸点相差比较大的液体，是物理变化。课后检测(时间：100分钟满分：100分)第Ⅰ卷一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分，每小题只有一个正确选项)1.eq\o\al(235,92)U是重要的核工业原料，在自然界的含量很低。eq\o\al(235,92)U的浓缩一直为国际社会所关注。下列有关eq\o\al(235,92)U的说法正确的是()A.eq\o\al(235,92)U与eq\o\al(238,92)U的性质完全相同B.eq\o\al(235,92)U位于第ⅡA族C.eq\o\al(235,92)U原子核中含有143个中子D．1moleq\o\al(235,92)U的质量是143g2．在空气吹出法的工艺中，有选用纯碱溶液作溴蒸气吸收剂的，也有选用SO2作溴蒸气吸收剂的，下列有关说法正确的是()A．两种吸收过程中，Br2只作氧化剂B．两种吸收过程都发生了氧化还原反应C．用纯碱溶液作吸收剂时，纯碱作还原剂D．用纯碱溶液作吸收剂只发生了复分解反应3．下列有关物质的性质或应用的说法不正确的是()A．二氧化硅是生产光纤制品的基本原料B．水玻璃可用于生产黏合剂和防火剂C．Deq\o\al(16,2)O中，质量数之和是质子数之和的两倍D．石油分馏可获得乙烯、丙烯和丁二烯4．下列事实能说明氯元素原子得电子能力比硫元素强的是()①HCl的溶解度比H2S大②HCl的酸性比H2S强③HCl的稳定性比H2S大④HCl的还原性比H2S强⑤HClO的酸性比H2SO4强⑥Cl2与铁反应生成FeCl3，而S与铁反应生成FeS⑦Cl2能与H2S反应生成S⑧在周期表中Cl处于S同周期的右侧⑨还原性：Cl－＜S2－A．③④⑤⑥⑦⑧⑨ B．③⑥⑦⑧C．③⑥⑦⑧⑨ D．全部5．NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是()A．标准状况下，22.4L二氯甲烷的分子数约为NAB．1mol羟基中电子数为10NAC．常温常压下，22.4L乙烯中C—H键数为4NAD．在18g18O2中含有NA个氧原子6．下列说法正确的是()A．“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干”中的“丝”、“泪”分别是纤维素和油脂B．乙醇、金属钠和乙酸分别属于非电解质、非电解质和弱电解质C．FeO、Al2O3、C4H10分别属于碱性氧化物、两性氧化物、离子化合物D．煤的干馏、石油的分馏分别是化学变化、物理变化7．目前我国许多城市和地区定期公布空气质量报告，在空气质量报告中，一般不涉及()A．SO2 B．NO2C．CO2 D．可吸入颗粒物8．下面是某同学做完铜­锌­硫酸原电池的实验后得出的结论和认识，正确的是()A．构成原电池的正极和负极的材料必须是两种金属B．在该原电池中，铜作负极C．铜锌原电池工作时，若有13g锌溶解，则电路中就有0.4mol电子通过D．电子通过硫酸溶液由锌流向铜，在铜电极上被氢离子得到而放出氢气9．化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，据此判断下列变化属于化学反应的是()A．干冰汽化B．金刚石在一定条件下转化为石墨C．单质碘受热升华D．从液态空气中分离出N210．下列说法正确的是()A．乙烯的结构简式可以表示为CH2CH2B．苯、乙醇和乙酸都能发生取代反应C．油脂都不能使溴的四氯化碳溶液褪色D．液化石油气和天然气的主要成分都是甲烷11．X、Y、Z、W均为短周期元素，它们在元素周期表中的位置如右图所示。若X原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，下列说法中正确的是()A．非金属性：Y<X<W<ZB．原子半径：W>Z>Y>XC．W的单质能与水反应，生成一种具有漂白性的物质D．Y的单质性质很活泼12．下列关于有机物的正确说法是()A．聚乙烯可发生加成反应B．石油干馏可得到汽油、煤油等C．淀粉、蛋白质完全水解的产物互为同分异构体D．从碘水中提取单质碘时，不能用无水乙醇代替CCl413．已知A、B、C、D、E是短周期中原子序数依次增大的5种主族元素，其中元素A、E的单质在常温下呈气态，元素B的原子最外层电子数是其电子层数的2倍，元素C在同周期的主族元素中原子半径最大，元素D的合金是日常生活中常用的金属材料。下列说法正确的是()A．元素A、B组成的化合物常温下一定呈气态B．一定条件下，元素C、D的最高价氧化物对应的水化物之间不能发生反应C．工业上常用电解法制备元素C、D、E的单质D．D的最高价氧化物对应的水化物是强碱14．已知钡的活动性介于钠和钾之间，下列叙述正确的是()A．钡与水反应不如钠与水反应剧烈B．钡可以从KCl溶液中置换出钾C．氧化性：K＋＞Ba2＋＞Na＋D．碱性：KOH＞Ba(OH)2＞NaOH15．下列说法正确的是()A．元素性质随原子序数的递增呈周期性变化的根本原因是元素化合价呈周期性变化B．核外电子根据其能量的差别处于不同的电子层，电子能量越高离核越近C．所有原子的原子核都是由质子和中子构成的D．在元素周期表中，具有相同电子层数的元素原子所处的周期序数相同16．下列电子式中，书写正确的是()第Ⅱ卷二、非选择题(本题包括6个小题，共52分)17．(9分)J、L、M、R、T是原子序数依次增大的短周期主族元素，J、R在周期表中的相对位置如右表；J元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等；M是地壳中含量最多的金属元素。(1)M的离子结构示意图为______________；元素T在周期表中位于第__________族。(2)J和氢组成的化合物分子有6个原子，其结构简式为________________________________________________________________________。18．(7分)X、Y、Z、L、M五种元素的原子序数依次增大，X、Y、Z、L是组成蛋白质的基础元素，M是地壳中含量最高的金属元素。回答下列问题：(1)L的元素符号为________；M在元素周期表中的位置为________；五种元素的原子半径从大到小的顺序是________(用元素符号表示)。(2)Z、X两元素按原子数目比1∶3和2∶4构成分子A和B，A的电子式为________，B的结构式为________。(3)硒(Se)是人体必需的微量元素，与L在同一主族，Se原子比L原子多两个电子层，则Se的原子序数为________，其最高价氧化物对应的水化物的化学式为________。19．(10分)下表是A、B、C、D、E五种有机物的有关信息：A①能使溴的四氯化碳溶液褪色；②填充模型为；③能与水在一定条件下反应生成CB①由C、H两种元素组成；②球棍模型为C①由C、H、O三种元素组成；②能与Na反应，但不能与NaOH溶液反应；③能与E反应生成相对分子质量为100的酯D①相对分子质量比C少2；②能由C氧化而成E①由C、H、O三种元素组成；②球棍模型为根据表中信息回答下列问题：(1)A与溴的四氯化碳溶液反应的生成物的名称叫做______________；写出在一定条件下，A生成高分子化合物的化学反应方程式：________________________________________________________________________。(2)A与氢气发生加成反应后生成分子F，与F在分子组成和结构上相似的有机物有一大类(俗称“同系物”)，它们均符合通式CnH2n＋2。当n＝________时，这类有机物开始出现同分异构体。(3)B具有的性质是__________(填序号)。①无色无味液体②有毒③不溶于水④密度比水大⑤与酸性KMnO4溶液和溴水反应使其褪色⑥任何条件下不与氢气反应写出在浓硫酸作用下，B与浓硝酸反应的化学方程式：________________________________________________________________________。(4)C与E反应能生成相对分子质量为100的酯，该反应类型为________；其化学反应方程式为__________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)写出由C氧化生成D的化学反应方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。20．(10分)金属钙线是炼制优质钢材的脱氧脱磷剂。某钙线的主要成分为金属M和Ca，并含有3.5%(质量分数)的CaO。(1)Ca元素在周期表中的位置是______________，其原子结构示意图为______。(2)Ca与最活泼的非金属元素A形成化合物D，D的电子式为______________。(3)将钙线试样溶于稀盐酸以后，加入过量NaOH溶液，生成白色絮状沉淀并迅速变成灰绿色，最后变成红褐色M(OH)n。则金属M为__________；检测Mn＋的方法是________________________________________________________________________(用离子方程式表示)。(4)取1.6g钙线试样，与水充分反应，生成224mLH2(标准状况)，再向溶液中通入适量的CO2，最多能得到CaCO3__________g。21．(7分)为测定一种气态烃A的化学式，取标准状况下448mLA置于密闭容器中，再通入一定体积的O2，用电火花引燃，定性实验表明产物是CO2、CO、水蒸气。相关方案及有关数据如下(图中的箭头表示气体的流向，实验前系统内的空气已排除)：eq\x(\a\al(气态,烃A))eq\o(→,\s\up7(燃烧))eq\x(\a\al(燃烧,产物))eq\o(→,\s\up7(浓硫酸))eq\x(\a\al(增重,1.80g))eq\b\lc\\rc\|(\a\vs4\al\co1(,,,,,,))碱石灰eq\x(\a\al(生成CO2,1.76g))eq\o(→,\s\up7(点燃))eq\x(\a\al(增重,1.76g))←(1)试通过计算求出A的化学式：________________________________________________________________________。(2)写出该烃可能的结构简式：________________________________________________________________________。22．(9分)下图表示800℃时，含有A、B、C3种气体的体系中各物质浓度随时间变化的情况，请回答：(1)该反应的反应物是________。(2)该反应的化学方程式是________________________________________________________________________。(3)若到达平衡状态的时间为2min，则A物质的平均反应速率为________。期末模块检测卷(二)1．C[eq\o\al(235,92)U含有143个中子，们于锕系不是第ⅡA族，它与eq\o\al(238,92)U互为同位素，物理性质不同，1moleq\o\al(235,92)U的质量不是143g。]2．B[选纯碱作吸收剂时，溴既作氧化剂又作还原剂；选SO2作吸收剂时，溴只作氧化剂。在两种吸收过程中均发生氧化还原反应。]3．D[光纤制品的主要原料是SiO2，A正确；水玻璃硬化中析出的硅酸凝胶具有很强的黏附性，且具有耐高温的特性，可以作防火剂，B正确；重水中质量数为2×2＋16＝20，质子数为1×2＋8＝10，C正确；乙烯、丙烯和丁二烯是通过石油裂解得到的，D错误。]4．C[根据判断元素原子得失电子能力强弱的规律可以做出判断：①②两项不能说明元素原子的得失电子能力强弱；③是正确的；④项的顺序反了，应该是H2S的还原性比HCl强；⑤项中HClO不是最高价含氧酸；⑥项的非金属单质在相同条件下与变价金属反应，产物中变价金属的价态越高，说明非金属元素原子得电子能力越强；⑦项是作为氧化剂的非金属单质在水溶液中置换另一种非金属单质；⑧项是利用元素在周期表中的相对位置进行判断的；⑨项是利用逆向思维来进行判断的。]5．D[本题考查微粒数与物质的量、物质的质量等的关系，二氯甲烷在标况下为液态，22.4L不一定为1mol，A项错误；B项，1mol羟基中有9NA个电子；常温常压下，气体摩尔体积Vm不为22.4L·mol－1，C项错误；18g18O2正好是0.5mol，一个氧分子正好含有两个氧原子，所以氧原子的物质的量为1mol，即为1NA个，综上分析得知，本题选D项。]6．D[A项中，“丝”为蛋白质，“泪”为固态烃——来源于石油；金属钠为单质，既不是电解质，也不是非电解质；C4H10为共价化合物。]7．C8.C9．B[干冰汽化，碘升华都是物理变化。]10．B[乙烯的结构简式应为CH2=CH2；植物油脂含碳碳双键，能使溴的四氯化碳溶液褪色；液化石油气的主要成分是C4烷烃。]11．D[易判断X为O，则W为S，Y为F，Z为P，非金属性：Y>X>W>Z，原子半径：Z>W>X>Y。]12．D[A.乙烯经加聚反应生成聚乙烯后，双键变单键不能发生加成反应；B.石油分馏可得汽油和煤油等属于物理变化过程，干馏是指隔绝空气加强热，属于化学变化；C.淀粉属于糖类，完全水解生成葡萄糖，蛋白质完全水解生成氨基酸，两者的产物不可能是同分异构体；D项，乙醇、碘与水均互溶，在此不能作为萃取剂使用。]13．C[由题设信息可知A、B、C、D、E分别为H、C、Na、Al、Cl。H、C组成的烃，当碳原子数小于5时在常温下才是气态，A项错误；元素C、D的最高价氧化物对应的水化物分别是NaOH、Al(OH)3，二者能发生反应生成NaAlO2，B错误；工业上Na、Al的单质可通过电解熔融NaCl、Al2O3制得，Cl2可通过电解饱和食盐水制得，C正确；D是Al，其最高价氧化物对应的水化物是Al(OH)3，是两性氢氧化物，D错误。]14．D[由题意知：钡的金属性介于钠和钾之间，它们的强弱顺序为K＞Ba＞Na，则A项中钡与水反应比钠剧烈；C项中氧化性为Na＋＞Ba2＋＞K＋；钾、钠、钡均不能从溶液中置换出其他金属单质。]15．D[A选项不对，元素性质随原子序数的递增呈周期性变化的根本原因是元素的核外电子排布呈周期性变化；B选项不对，核外电子根据其能量的差别处于不同的电子层，近核电子能量低，离核越远，电子能量越高；C选项不对，eq\o\al(1,1)H原子核内没有中子；D选项正确，在元素周期表中，元素原子电子层数＝周期序数。]16．D[阴离子用“[]”括起来，A项错误；MgCl2中的Cl－分别与Mg2＋成键，书写电子式时不能合并，B项错误；HClO中O原子与H、Cl同时成键，其电子式为，C项错误。]17．(1)ⅦA(2)CH2=CH2解析由题意及图示关系可判断J位于第二周期，又因J元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等，可推知J为碳元素，则由表中相对位置可推知R为硫元素，则T只能为氯元素；由M是地壳中含量最多的金属元素可推知M为铝元素。(1)Al3＋为10e－微粒，核外有两个电子层，分别有2个和8个电子；氯元素位于元素周期表中第ⅦA族。(2)碳与氢形成的6原子微粒为乙烯，其结构简式为CH2CH2。18．(1)O第三周期第ⅢA族Al>C>N>O>H(2)(3)34H2SeO4解析组成蛋白质的元素有H、C、N、O等元素，又因为X、Y、Z、L元素的原子序数依次增大，因此X、Y、Z、L分别为H、C、N、O元素；因为M是地壳中含量最高的金属元素，M为Al元素。19．(1)1,2­二溴乙烷(2)4(3)②③＋HO—NO2eq\o(→,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(△))＋H2O(4)取代反应(或酯化反应