第二节　资源综合利用　环境保护教案3

煤、石油和天然气的综合利用

一、选择题(每小题4分，共48分，每题有1～2个选项符合题意)DDBCC ACCDA

CD 1．下列说法中错误的是(

) 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混合物D．可以用分馏或蒸馏的方法从煤中获得苯和甲苯

2.下列说法中正确的是

(

) A．煤属于有机化合物B．在物质变化类型上，煤的干馏过程是物理变化

C．煤中含有大量的苯等芳香烃，煤是芳香烃的主要来源D．煤的气化和液化属于煤的综合利用

3．从石油分馏得到的固体石蜡，用氯气漂白后，燃烧时会产生含氯元素的气体，这是由于石蜡在漂白时与氯气发生了(

) A．加成反应

B．取代反应C．聚合反应

D．催化裂化反应

4．中国将停止在建的煤化工项目和粮食乙醇燃料项目，在不得占用耕地、不得消耗粮食、不得破坏生态环境的原则下，坚持发展非粮食燃料乙醇。据此推断，下列说法正确的是(

) ①现行的以玉米为主的粮食乙醇存在与人争粮问题

②煤制油项目耗资巨大，成本很高，很不划算

③煤作为化石能源，本身是不可再生的，因而煤变油为不可持续发展的项目

④乙醇属可再生能源，因此在化石能源日渐枯竭的今天，发展非粮食乙醇燃料项目是大势所趋

⑤煤制油可以提高煤的利用率，减少环境污染，因而必须大力提倡

A．①③⑤

B．①②③C．①②③④ D．①②③④⑤

5．下列关于有机高分子化合物的说法不正确的是(

) A．有机高分子化合物称为聚合物，是因为它们大部分是由小分子通过加成聚合反应制得的

B．有机高分子化合物的相对分子质量很大，但其结构是若干链节的重复

C．对于一种高分子材料，n是一个整数值，因而它的相对分子质量是确定的

D．高分子材料可分为天然高分子材料和合成高分子材料两大类

6．某混合气体依次通过溴水(使其褪色)，通过灼热的氧化铜(使其黑色变红色)，通过无水CuSO4白色粉末(使其变蓝色)，通过澄清石灰水(石灰水由清变浑再变清)，最后剩余气体在空气中点燃，火焰呈淡蓝色，该混合气体是(

) A．水煤气

B．焦炉煤气C．石油液化气

D．高炉煤气

7．煤的气化是煤高效、洁净利用的方向之一。下图为加热某地煤样所得气体组成及体积分数随温度变化的曲线图。由图可知该气体中(

) A．只含有碳、氢两种元素B．所含的有机物是CH4、CnHm、CO C．CO体积分数小于CH4体积分数D．H2体积分数最大

8．C8H18在一定条件下受热可完全裂解生成CH4、C2H4、C2H6、C3H6、C4H8五种气体的混合气，此混合气对相同条件下氢气的相对密度为

(

)A．38

B．57C．19

D．无定值

9．下列说法中错误的是

(

) A．煤中含量最大的元素是碳B．煤、煤焦油都是复杂的混合物

C．煤是芳香烃的一种重要来源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

10．下列说法中不正确的是

(

) ①化石燃料在任何条件下都能充分燃烧

②化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的CO、SO2等有害气体

③直接燃烧煤不如将煤加工后再燃烧效果好

④固体煤变为气体燃料后，燃烧效果将降低

A．①④ B．②③C．①③ D．②④

11．下列属于高分子化合物且在自然界中原来并不存在的是(

)A．淀粉

B．纤维素C．聚乙烯

D．蛋白质

12．现有两种烯烃：CH2===CH2和CH2===CR2(R为烃基)，将它们的混合物进行聚合反应，产物中可能含有(

) ①CH2—CH2②CH2—CH2—CR2—CH2③CH2—CH2—CH2—CR2④CH2—CH2CHR—CHR⑤CH2—CR2

A．①⑤B．②④C．①③⑤

D．①②③⑤

二、非选择题(共52分) 13．(10分)有人设计了一套实验分馏原油的五个步骤：

①将蒸馏烧瓶固定在铁架台上，在蒸馏烧瓶上塞好带温度计的橡皮塞。

②连接好冷凝管，把冷凝管固定在铁架台上，将和冷凝管进水口相接的橡皮管的一端和水龙头连接，将和出水口相接的橡皮管的另一端放在水槽中。

③把酒精灯放在铁架台上，根据酒精灯高度确定铁圈的高度，放好石棉网。

④向蒸馏烧瓶中放入几片碎瓷片，再用漏斗向烧瓶中加入原油，塞好带温度计的橡皮塞，把牛角管连接在冷凝器的末端，并伸入接收装置(如锥形瓶)中。

⑤检查气密性(利用给固定装置微热的方法)。

请完成下列题目：

(1)上述实验正确的操作顺序是________(填序号)。

(2)所用的主要仪器有______________________________。

(3)冷凝管里水流的方向与蒸气的流向________(填“相同”或“相反”)。

(4)温度计的水银球应放在________位置，以测量________温度。

(5)蒸馏烧瓶中放几片碎瓷片的目的是____________________ ____________________________________________________。

14．(12分)已知A、B、F是家庭中常见的有机物，E是石油化工发展水平的标志，F是一种常见的高分子材料。根据下列转化关系回答下列问题：

1

(1)操作⑥、操作⑦的名称分别为________、________。

(2)下列物质中沸点最高的是________。

A．汽油

B．煤油

C．柴油

D．重油

(3)在①～⑤中属于取代反应的是________；原子利用率为100%的反应是________(填序号)。

(4)写出结构简式：A________、F________。

(5)写出反应③的离子方程式：___________________ ______________________________________________。

(6)作为家庭中常见的物质F，它给我们的生活带来了极大的方便，但同时也造成了环境污染，这种环境污染称为________________。

15．(10分)Ⅰ.如图是石油分馏塔的示意图。a、b、c三种馏分中________

A．a的沸点最高B．b的熔点最低C．c的平均相对分子质量最大D．每一种馏分都是纯净物

Ⅱ.裂化汽油中除含有C5～C11的烷烃外，还含有C5～C11的烯烃及甲苯、二甲苯等苯的同系物。已知甲苯、二甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色。要用化学方法检验某裂化汽油样品中含有烯烃及苯的同系物，实验步骤为：

(1)先逐滴加入________，振荡，如果看到________，则证明有________存在。

(2)继续逐滴加入________至________为止，静置，用分液漏斗分出________(填“上”或“下”)层的裂化汽油样品，再加入________振荡，如果看到________，则证明裂化汽油中有________存在。

16．(8分)目前生产聚氯乙烯的方法是先将乙烯与氯气和氧气在一定条件下反应生成氯乙烯和水，再进一步合成聚氯乙烯。请回答：

(1)请写出上述两个过程的化学反应方程式：

____________________________________________________，

____________________________________________________。

(2)聚氯乙烯是一种可燃物，火灾中聚氯乙烯产生有害气体，其主要成分可能是________；若在火灾现场，为了防止气体中毒，应采取的防护措施是________________。

(3)请分析说明聚氯乙烯________(填“是”或“不”)可以用作食品包装袋，原因是________________________。

17．(12分)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、氮的氧化物等，带来严重的环境污染。煤干馏是提高煤利用率、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，装置如下，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)实验后检验生成粗氨水的操作是___________________；

(4)已知CO不能使溴水褪色，若将具支试管出来的气体通入溴水中，发现溴水褪色，则说明产生了____________________；

(5)检验具支试管出来的气体的性质后，将尾气点燃，火焰的颜色为________；

(6)从煤焦油中分离出苯及其同系物的实验方法是_________ ___________________________________________________。

13答案：(1)③①②⑤④(2)铁架台(带铁圈、铁夹)、酒精灯、石棉网、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、牛角管、锥形瓶(3)相反(4)蒸馏烧瓶支管口下沿

蒸馏出蒸气的沸点(5)防止暴沸

－－14答案：(1)分馏

裂解

(2)D

(3)①②③

④⑤(4)CH3COOH

CH2—CH2(5)CH3COOCH2CH3＋OH―→CH3COO＋C2H5OH (6)白色污染

15答案：Ⅰ.CⅡ.(1)溴水

褪色

烯烃(2)溴水

不褪色

上

酸性KMnO4溶液

溶液褪色

苯的同系物

一定条件16答案：(1)4CH2===CH2＋2Cl2＋O2――→4CH2===CH—Cl＋2H2O

(2)HCl

用泡过肥皂水或Na2CO3溶液的毛巾捂住口鼻(3)不

聚氯乙烯中含有氯元素，受热易产生有毒物质，不能用作食品包装袋

17答案：(1)隔绝空气加强热(2)使粗氨水和煤焦油冷凝下来(3)将具支试管取出加热，用事先润湿的红色石蕊试纸放在试管口，若变蓝，则产生了粗氨水(4)乙烯等不饱和烃类物质

(5)淡蓝色

(6)蒸馏

环境保护与绿色化学

一、选择题(每小题4分)CBDDB BCDCA

DD 1．2010年上海世博会的主题是“城市，让生活更美好”。下列叙述中不正确的是(

)

2

A．世博会前期，处理废水时加入明矾可作为混凝剂以吸附水中的杂质

B．世博会期间，利用可降解的“玉米塑料”替代一次性饭盒，可防止产生白色污染

C．世博会中国馆——“东方之冠”使用的钢筋混凝土属于有机高分子化合物

D．世博停车场安装催化光解设施，可将汽车尾气中CO和NOx反应生成无毒气体

2．构建和谐社会的总要求之一是人与自然和谐相处，下列做法不符合这一主题的是(

) A．中科院广州化学所在利用二氧化碳制取可降解塑料的技术方面处于世界领先水平，该技术的成功应用将有效改善以二氧化碳为主的温室气体引发的“厄尔尼诺”“拉尼娜”等全球气候异常现象

B．许多国家对聚乙烯等塑料垃圾进行了深埋或者倾倒入海处理，达到消除“白色污染”的目的

C．山东单县采用以杂草、秸秆等为原料的生物质发电，有效地减少了二氧化硫的排放

D．汽油中掺入酒精使用，可以降低对环境的污染和节约能源

3．减少酸雨产生的途径可采取下列中的哪些措施(

) ①少用煤作燃料

②把工厂烟囱造高

③燃料脱硫

④飞机、汽车等交通工具采用清洁燃料，如天然气、甲醇等

⑤开发新能源

A．①②③④

B．②③④⑤

C．①②③⑤

D．①③④⑤

4．2011年4月22日是第42个世界地球日。为了提高公众认识地球保障发展的意识，许多省市地区广泛开展了一系列活动。下列活动不符合这一宗旨的是(

) A．加强海底可燃冰、锰结核的探测与开发研究

B．积极推广风能、太阳能光伏发电

C．在生产、流通和消费等过程中实行“减量化、再利用、资源化”

D．将高能耗、高污染的企业迁至偏僻的农村地区，提高当地居民收入

5．提高资源的利用率、保护生态环境是每一个公民的责任和义务，下列做法与之相悖的是(

) A．自2008年6月1日起，在全国范围内禁止生产、销售、使用超薄塑料购物袋

B．洗涤衣物时尽量使用含磷洗衣粉，以利于水生植物的生长

C．对煤进一步气化或液化以获得洁净的燃料

D．采用“绿色化学”工艺，建立环境友好型化工体系

6．最近，国际上提出的“绿色化学”是指化学工业生产中

(

) A．对废水、废气、废渣进行严格处理

B．不排放任何有害物质

C．在化工厂及周围种草、种树、种花，使工厂成为花园式工厂

D．以绿色植物为原料，以生物催化剂实现化工生产过程的化学

7．化学在自然资源的开发和利用中具有重要的意义，下列对其认识中不正确的是

(

) A．利用化学知识和化学规律，人们可以更好地开发和利用资源

B．利用化学知识和化学规律，人们可以制取更多物质，丰富物质世界

C．人们在开发和利用资源的过程中，对环境造成了污染，化学对此无能为力

D．人们对资源的开发和利用过程中，时刻不能忘记资源的可持续发展

8．下列广告宣传：

①某品牌八宝粥(含桂圆、红豆、糯米等)不含糖，适合糖尿病人食用；

②某品牌纯净水不含任何化学成分，可放心饮用；

③韭菜是天然的绿色食品；

④不要随意丢弃废纸，以免造成白色污染。

其中错误的是

(

) A．仅②

B．仅①

C．仅②③④

D．①②③④

9．绿色化学是指从技术、经济上设计可行的化学反应，尽可能减少对环境的副作用。下列化学反应不符合绿色化学概念的是(

) A．消除硫酸厂尾气排放：

SO2＋2NH3＋H2O===(NH4)2SO3

B．消除硝酸厂的氮氧化物污染：

NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O C．制CuSO4：Cu＋2H2SO4(浓)=====CuSO4＋SO2↑＋2H2O D．制CuSO4：2Cu＋O2=====2CuO，CuO＋H2SO4(稀)=== CuSO4＋H2O 10．在“绿色化学工艺”中，理想状态是反应物中的原子全部转化为欲制得的产物，即原子利用率为100%。下列反应类型能体现“原子经济性”原则的是(

) ①置换反应

②化合反应

③分解反应

④取代反应

⑤加成反应

⑥加聚反应

⑦缩聚反应

A．②⑤⑥

B．②④⑤

C．只有⑥

D．只有⑥⑦

11．下列实验或叙述不符合绿色化学理念的是(

) A．制CuSO4时先将Cu氧化成CuO后再与稀硫酸反应

B．采用银作催化剂，乙烯和氧气制取环氧乙烷，原子利用率100% C．用乙醇代替汽油作汽车燃料

D．用稀硝酸和铜制取Cu(NO3)2

12．绿色化学是人类与自然和谐的化学，是面向21世纪化学发展的方向和议题。绿色化学概念从一提出来，就明确了它的目标是研

3 △△

究和寻找能充分利用的无毒害原材料，最大限度地节约能源，在化工生产各个环节都实现净化和无污染的反应途径。下列化工生产中体现绿色化学思想的是(

) ①减少“三废”排放量

②考虑催化剂和载体的重复作用

③回收未反应的原料、副产物、助溶剂、稳定剂等非反应试剂

④考虑有关原材料的再生利用

⑤拒绝使用无法替代、无法回收再生和重复使用的有毒副作用的原料。

A．①②③

B．①③④⑤

C．①②③⑤

D．①②③④⑤

二、非选择题(共52分) 13．(12分)为制取硝酸铜，某同学设计了如下四种方法：

①铜与浓硝酸反应制取硝酸铜；

②铜与稀硝酸反应制取硝酸铜；

③铜先与空气反应制取氧化铜，再与硝酸反应制取硝酸铜；

④铜与硝酸银溶液反应制取硝酸铜。

(1)方法②中被氧化的铜与被还原的硝酸的物质的量之比是________。

(2)“绿色化学”是当今社会人们提出的一个新概念。在“绿色化学”工艺中，杜绝污染源，提高原子利用率是绿色化学的重要衡量指标。试从“绿色化学”和经济效益角度考虑，大量制取硝酸铜宜采用以上第________种方法，原因是

____________________________________________________ ____________________________________________________。

14．(16分)煤是一种常用的燃料。由于煤燃烧产生的废气中含有SO2、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)将煤直接进行燃烧可能会形成硝酸型酸雨。

①写出有关物质转化为硝酸的化学方程式_________________ _____________________________________________________。

②以下是对硝酸型酸雨的评价，其中正确的是__________(用序号填空)。

a．杀死水中的浮游生物，减少鱼类食物来源，破坏水生生态系统

b．对电线、铁轨、桥梁、房屋等均会造成严重损害

c．破坏臭氧层，导致臭氧空洞

d．硝酸与土壤中的矿物质发生作用转化为硝酸盐，给植物提供氮肥

(2)如图是对煤燃烧产生的废气进行常温脱硫处理的基本流程示意图，试写出在废气脱硫并形成副产物的过程中所发生的主要化学反应的化学方程式___________________________________ ______________________________________________。

(3)脱硫以后，在废气中含量明显增加的不良气体是(写物质名称)________，它对环境的负面影响是_________________________。

(4)检验脱硫后废气中是否含有SO2的简单方法是__________ ___________________________________________________。

15．(12分)南太平洋岛国图瓦卢被迫全国移民到新西兰。该国前总理佩鲁曾声称图瓦卢是“温室效应的第一个受害者”。目前该国正面临生存环境严重恶化的局面。该国岛屿近20年来已经被海水侵蚀得千疮百孔，岛上的淡水日益减少；海水的大量侵入使土壤盐碱化，粮食和蔬菜无法正常生长。图瓦卢陆地最高处仅海拔4.5米，由于海平面日渐升高，据估计这些岛屿将于50年内被海水淹没。请根据以上材料分析：

(1)温室效应导致海平面上升，引起温室效应的人为原因主要是：

___________________________________________________。

(2)为了控制温室效应。各国科学家提出了不少方法和设想。有人根据液态CO2密度大于海水密度的事实，设想将CO2液化后，送入深海海底。以减小大气中CO2的浓度。为使CO2液化，可采用的措施是(

) A．减压、升温B．增压、升温C．减压、降温

D．增压、降温

(3)科学家致力于二氧化碳的“组合转化”技术研究，把过多的二氧化碳转化为有益于人类的物质。

如将CO2和H2以的比例混合，通入反应器。在适当的条件下反应，可获得一种重要的能源。请完成以下化学方程式：CO2＋4H2―→________＋2H2O 若将CO2与H2混合，在一定条件下以的比例发生反应，生成某种重要的化工原料和水。该化工原料可能是(

) A．甲烷

B．乙烯C．乙醇

D．苯

(4)快速、有效地减缓大气中CO2大量增加的生态学措施是

(

) A．使用天然气等燃料

B．控制全球人口增长C．植树造林，保护森林

D．立即减少煤和石油的燃烧

16．(12分)汽车的发明与使用，是人类智慧的杰出体现，它为人们的生活和生产带来了极大的方便，同时，由此引发的环境污染问题也越来越引起人们的关注。

(1)新型环保出租车采用“LPG＋汽油”的双燃料系统，其尾气中的有毒气体成分较普通车型下降80%左右，缓解了汽车尾气排放给城市环境造成的污染问题。下列物质中不属于上述有毒气体的成分是________。

A．CO2和H2

B．NO2和NO C．CO和SO2

D．碳粒和含铅化合物

4

(2)所谓“绿色汽车”是指使用液化石油气等无污染或污染较小的能源作燃料的汽车。“绿色汽车”可避免有毒的铅、苯的同系物以及稠环芳烃的排放。燃烧等质量的液化石油气(主要成分是含C3～C4的烃)与汽油相比较________。

A．前者生成的水较少B．前者消耗的氧气量较少C．前者燃烧产生的热量较多D．前者产生的含碳化合物种类较少

(3)为减少大气污染，许多城市推广汽车使用清洁燃料。目前使用的清洁燃料主要有两类：一类是压缩天然气，另一类是液化石油气。这两类燃料的主要成分都是________。

A．碳水化合物B．碳氢化合物C．氢气

D．醇类

13答案：

(2)③

方法③中硝酸的利用率高，成本低且无污染物产生，而方法①、②中原子利用率不高且会产生污染物，方法④中的成本偏高，经济效益差

高温14答案：(1)①2NO＋O2===2NO2,3NO2＋H2O===2HNO3＋NO

②abd(2)CaCO3＋SO2===CaSO3＋CO2,2CaSO3＋O2=====2CaSO4，CaSO4＋2H2O===CaSO4·2H2O(3)二氧化碳

使温室效应加剧，导致气候变暖

(4)将气体通入品红溶液，观察品红溶液是否褪色，若品红溶液褪色说明废气中还含有SO2；若品红溶液不褪色，说明废气中不含SO2

15答案：(1)化石燃料的燃烧

(2)D

(3)CH4

B

(4)BC 16答案：(1)A

(2)D

(3)B

5