2023年高考真题变式分类汇编:煤的干馏和综合利用
一、选择题
1.(2021·浙江)下列说法错误的是( )
A.联苯( )属于芳香烃,其一溴代物有2种
B.甲烷与氯气在光照下发生自由基型链反应
C.沥青来自于石油经减压分馏后的剩余物质
D.煤的气化产物中含有CO、H2和CH4等
2.(2023·深圳模拟)化学工业在国民经济发展中占据重要地位。下列陈述Ⅰ和Ⅱ均符合题意但不具有因果关系的是( )
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ
A 电解海水制取氯气和金属钠 可被氧化,可被还原
B 高温,高压下,和在催化剂作用下合成氨 升高温度、增大压强均可使反应物分子中活化分子的百分数增加
C 从煤的干馏产物中获得苯、甲苯等化工原料 煤的干馏是物理变化
D 以赤铁矿(主要成分)为原料生产铁 属于碱性氧化物
A.A B.B C.C D.D
3.(2023·山东模拟)人类生产生活中的方方面面都离不开化学,下列说法正确的是( )
A.含氨基等基团的离子交换树脂为阳离子交换树脂
B.燃煤中加入可以减少酸雨的形成及温室气体的排放
C.具有推广应用前景的新能源主要有太阳能、核能、风能等
D.纳米铁粉可以高效地吸附去除污水中的等重金属离子
4.(2021·大连模拟)化学与科学、技术及生活有着密切联系.下列叙述错误的是( )
A.神舟十三号返回舱使用了酚醛空心微球,酚醛树脂属于通用高分子材料
B.液氧煤油发动机应用于我国新一代长征七号运载火箭中,煤油由煤干馏得到
C.核酸检测用于确定人体是否被新冠病毒感染,核酸属于生物大分子
D.北京冬奥会颁奖礼服添加了石墨烯发热材料,石墨烯属于新型无机非金属材料
5.(2022·沈阳模拟)下列说法中正确的是( )
A.长期服用阿司匹林可预防某些疾病,无副作用
B.碳酸钠和碳酸氢钠均可做食品添加剂
C.煤的气化和液化都是物理变化
D.用清洁燃料天然气可减少温室效应
6.(2022·普陀模拟)关于化工生产的叙述中,符合生产实际的是( )
A.石油化工中,采用干馏的方法把石油分成不同沸点范围的产品
B.硫酸工业中,利用热交换器预热反应物,降低能耗提高生产效率
C.纯碱工业中,侯氏制碱法通过氨气和二氧化碳的循环利用,提高了原料的利用率
D.合成氨工业中,采用高压条件,增大合成氨反应的平衡常数,增大原料转化率
7.(2021·嘉兴模拟)下列说法正确的是( )
A.以为原料制取时加入,可以降低能耗
B.工业生产异丙苯用无水作催化剂,相较分子筛固体酸对环境污染更小
C.工业提取碘的过程中加入溶液目的是中和过量的酸
D.煤的气化和液化目的是减少的排放
8.(2022·温州模拟)下列说法正确的是( )
A.硝化甘油、硝化纤维、醋酸纤维、粘胶纤维都属于酯类
B.向鸡蛋清溶液中加入乙酸铅溶液,可析出沉淀,加水后沉淀又溶解
C.从煤的干馏中分离并得到苯、甲苯等,是目前获取芳香烃的主要途径
D.当人体处于长期饥饿时,油脂能在肝脏、肌肉等组织内发生氧化,给机体供能
9.(2021·义乌模拟)下列说法正确的是( )
A.煤的气化就是将煤在高温条件由固态转化为气态是物理变化过程
B.蔗糖与麦芽糖互为同分异构体,前者不能发生银镜反应,而后者可以。
C.棉、麻、纸张、丝绸的主要成分均为天然纤维素,属于高分子化合物
D.合成抑制新冠病毒(COVID-19)的潜在药物磷酸氯喹的中间体 (喹啉),和联苯、多苯代脂烃,均属于芳香烃
10.(2021·成都模拟)碳元素的相关研究获诺贝尔奖最多。其中焦炭主要含石墨微晶,煤干馏技术提升能改变焦炭的孔隙大小,满足下游产品丰富的应用要求。下列相关说法正确的是( )
A.焦炭与金刚石一样是碳的同素异形体,化学性质相同
B.煤干馏的温度不同得到的产物及应用不同
C.空隙多的焦炭具有更好的消毒杀菌性能
D.炼铁时焦炭作还原剂高炉尾气中只含CO2
11.(2021·临沂模拟)“嫦娥五号”成功着陆月球,实现了中国首次月球无人采样返回。下列说法错误的是( )
A.运载火箭使用了煤油液氧推进剂,其中煤油是由煤干馏获得
B.探测器装有太阳能电池板,其主要成分为晶体硅
C.上升器用到碳纤维复合材料,主要利用其质轻、强度大和耐高温性能
D.返回器带回的月壤中含有3He,与地球上的4He互为同位素
12.(2021·十堰模拟)化学与环境、工农业生产等密切相关,下列说法正确的是( )
A.碱式氯化铝和二氧化氯均可作净水剂,且净水原理相同
B.过期药品属于有害垃圾,为防止污染环境应当深埋处理
C.推广使用煤液化技术可以减少温室气体二氧化碳的排放
D.浸有酸性高锰酸钾溶液的硅藻土可用于水果保鲜
13.(2021·珠海模拟)下列说法错误的是( )
A.煤通过气化和液化等物理方法可以分离出芳香烃
B.油脂完全水解的产物中一定含有甘油
C.CH4的热稳定性比SiH4强
D.固态NaOH熔化时只破坏离子键,不破坏共价键
14.(2021·咸阳模拟)化学与生产、生活及环境密切相关,下列说法错误的是( )
A.纯碱去除油污时发生了水解反应
B.火法炼铜的矿石原料主要含
C.煤经过气化和液化等化学变化可转化为清洁能源
D.体积分数为95%的酒精溶液可以更有效地灭活新型冠状病毒
15.(2021·邯郸模拟)下列说法错误的是( )
A.煤干馏得到的煤焦油中含有苯酚等芳香烃
B.油脂完全水解的产物中一定含有甘油
C.以秸秆为原料可以得到乙醇等液态燃料
D.乙醛使溴水褪色的原因是乙醛与溴水发生了氧化还原反应
16.(2021·海淀模拟)下列说法错误的是( )
A.水泥、玻璃和陶瓷均属于无机非金属材料
B.麦芽糖在酸或酶的催化下可水解为葡萄糖
C.煤的干馏是实现煤综合利用的主要途径之一
D.利用油脂在碱性条件下的水解反应可获得人造脂肪
17.(2020·杭州模拟)下列说法错误的是( )
A.沼气属于绿色、可再生能源,沼气的生成属于生物质能的生物化学转化
B.工业上可由乙烯和苯合成乙苯,并由乙苯脱氢最终制得苯乙烯
C.由煤得到苯、甲苯、二甲苯等产物的过程,其原理与石油的分馏相似
D.氨基酸能形成内盐,常见氨基酸均为固体、熔点较高应与此有关,通过调 pH 使溶液中氨基酸以内盐离子形式存在时溶解度最小
18.(2020·普陀模拟)煤干馏的目的是得到( )
A.乙烷 B.乙烯 C.苯 D.乙醛
19.(2020·河北模拟)化学与科学、技术、社会、环境密切相关,下列说法正确的是( )
A.SiO2具有导电性,可用于制作光导纤维和光电池
B.煤经过气化和液化等物理变化可转化为清洁燃料
C.乙酰胺( )与甘氨酸的化学性质相同
D.屠呦呦用乙醚从青蒿中提取出对治疗疟疾有特效的青蒿素,该过程包括萃取操作
20.(2020·吕梁模拟)化学在生活中有着重要的应用。下列叙述错误的是( )
A.燃煤中加入生石灰可以减少酸雨的形成
B.高纯度的二氧化硅广泛用于制作光导纤维
C.花生油中的主要成分属于酯类,是天然高分子化合物
D.碳纳米管表面积大,可用作新型储氢材料
21.(2020·嘉兴模拟)下列说法不正确的是( )
A.醋酸纤维、铜氨纤维和粘胶纤维都属于纤维素
B.工业上可从煤的干馏产物中分离得到苯和甲苯
C.植物油久置产生哈喇味是因为发生了氧化反应
D.向鸡蛋清溶液中加入饱和硫酸铵溶液有沉淀产生,属于物理变化
22.(2020·天津模拟)化学与生产、生活密切相关.下列叙述正确的是( )
A.煤的干馏和煤的液化均是物理变化
B.海水淡化的方法有蒸馏法、电渗析法等
C.天然纤维和合成纤维的主要成分都是纤维素
D.用活性炭为糖浆脱色和用次氯酸盐漂白纸浆的原理相同
23.(2016·闵行模拟)关于煤与石油化工的说法,正确的是( )
A.煤焦油干馏可得到苯、甲苯等
B.煤裂化可得到汽油、柴油、煤油等轻质油
C.石油分馏可得到乙烯、丙烯等重要化工产品
D.石油主要是各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混合物
24.将木材隔绝空气加强热,可得到木煤气、木焦油和木炭等,这种加工方法化工生产中称为( )
A.分馏 B.裂化 C.裂解 D.干馏
二、多选题
25.(2022高一下·上饶期末)化学与生产生活、能源开发、环境保护、资源利用等密切相关。下列叙述错误的是( )
A.煤和石油的综合利用全是通过化学变化实现
B.从海水提取溴的过程主要包括:氧化、吹出、吸收、氧化、蒸馏(或萃取、蒸馏)
C.将废旧电池进行直接填埋,减少对环境的污染
D.氢气的来源较多,包括水的电解、煤的气化、天然气裂解等
26.(2020高一下·徐州期末)下列说法中正确的是( )
A.石油的分馏、煤的气化和液化都是化学变化
B.制口罩熔喷布的聚丙烯可由丙烯通过加聚反应生成
C.煤在空气中燃烧可生成水、一氧化碳和二氧化碳等
D.在汽油里加入适量乙醇制成的“乙醇汽油”是一种新型化合物
三、非选择题
27.(2015·河北模拟)煤是一种重要的化石能源.请回答:
(1)煤的加工包括干馏、 和液化,煤的液化技术又分为 和 .
(2)干熄焦技术是将炼焦炉推出的约l000℃的赤热焦炭,在熄焦室中被与其逆流的冷惰性气体熄灭,逆流通入惰性气体的原因是 .
(3)某工厂每天要烧掉含硫1.6%的烟煤200吨,排放出大量的SO2,如果将这些SO2回收利用,那么理论上每年(按365天计)可生产98%的浓硫酸 吨.
(4)石膏法脱硫是烟气脱硫技术中最成熟的一种方法,工艺如图1,吸收、氧化过程的化学方程式为 .实际生产时采用石灰石浆液作SO2吸收剂而不用熟石灰吸收SO2,主要原因是
(5)煤燃烧产生的CO2在光能和光催化剂存在的条件下可与H2O(g)转化为CH4和O2,反应的化学方程式为 .紫外光照射时,等量的CO2和H2O(g)在不同催化剂(I、Ⅱ)作用下,CH4产量随光照时间的变化如图2所示,光照t小时后催化剂Ⅱ作用下CH4的产量开始高于催化剂I,其原因可能是
28.(2016·北京模拟)煤的综合利用对于改善大气质量和能源充分利用有重要的意义.
(1)下列说法正确的是 (填序号).
a.煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物
b.煤在燃烧过程中会生成一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、烟尘等有害物质
c.可利用生石灰、熟石灰、石灰石等固硫剂使煤在燃烧过程中生成稳定的硫酸盐
d.煤的干馏属于化学变化、煤的气化和液化都属于物理变化
(2)煤的气化过程中产生的有害气体H2S用氨水吸收生成正盐的离子方程式是 .
(3)燃煤烟气的一种脱硫方案﹣火碱一石灰一石膏法流程图1如下.
①常温下,用NaOH溶液吸收SO2得到pH=6的NaHSO3溶液,该溶液中离子浓度的大小顺序是
②氢氧化钙与NaHSO3反应的化学方程式是
(4)煤的间接液化法合成二甲醚的三步反应如下:Ⅰ.2H2(g)+CO(g) CH3OH(g)△H=﹣90.8kJ mol﹣1
Ⅱ.2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=﹣23.5kJ mol﹣1
Ⅲ.CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)△H=﹣41.3kJ mol﹣1
①总反应热化学方程式:3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2(g)△H= ;
②Y(Y1、Y2),X可分别代表压强或温度.如图2表示Y一定时,总反应中CO的平衡转化率随X的变化关系.判断Y1、Y2的大小关系,并简述理由: .
29.(2022高一下·太原期末)固体酒精已广泛用于餐饮业、旅游业和野外作业等。固体酒精是向工业酒精中加入固化剂使之成为固体形态,以下为生产固体酒精的流程:
请回答下列问题:
(1)煤的组成以 元素为主,煤的干馏属于 变化。
(2)乙烯的结构式是 ,过程③的化学方程式是 ,该反应的类型属于 。
(3)酒精的官能团是 (填名称),固体酒精中的一种固化剂为醋酸钙,其化学式为 。
30.(2020高二上·运城月考)煤和天然气都是重要的化石资源,在工业生产中用途广泛。
(1)燃煤时往往在煤中添加石灰石,目的是 ,达到该目的时发生反应的化学方程式为 。
(2)煤的综合利用包括 (将煤隔绝空气加强热)、煤的气化和液化。煤的气化是将其转化为可燃性气体的过程,主要发生的反应的化学方程式为 。
(3)CO是煤气的主要成分,可与水蒸气反应生成氢气:CO(g)+ H2O(g) CO2(g)+H2(g)△H。 查阅资料得出相关数据如下:
温度/℃ 400 500
平衡常数K 9 5.3
①该反应升高到一定温度时,反应将不能正向进行,由此判断该反应的△S (填“>”或“<”")0。
②在容积为10 L的密闭容器中通入0.1 mol CO(g)和0.1 mol H2O(g)发生反应,在400℃时反应达到平衡,此时CO(g)的转化率为 。
(4)将2 mol CH4和4 mol H2O(g)通入容积为10 L的恒容密闭容器中,发生反应:CH4(g)+ H2O(g) CO(g)+ 3H2(g)。CH4的平衡转化率与温度、压强的变化关系如图所示。
①200 ℃时,该反应的平衡常数K= 。
②A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系是 。
③压强:p1 (填“>”“<”或“=”)p2。
31.(2020高二上·华宁期末)下图是实验室对煤进行干馏的装置图,回答下列问题:
(1)指出图中仪器名称:c ,d 。
(2)仪器d的作用是 ,c中液体有 和 ,其中无机物里溶有 ,可用 检验出来。有机物可以通过 的方法使其中的重要成分分离出来。
(3)e处点燃的气体的主要成分有 ,火焰的颜色为 。
32.(2020高二上·新宁期末)下列物质的转化或分离是用哪种方法实现的 请将所选方法的字母代号填在横线上(每一项只填写一种最主要的方法)。
A.干馏 B.萃取 C.分液
(1)四氯化碳和水的混合物的分离 ;
(2)把煤转化为焦炉气、煤焦油和焦炭等 ;
(3)海水提溴获得的溴水中,用苯提取溴单质 。
33.(2019高一下·盐城期末)F可用作丙烯酸酯橡胶的基材。以煤为原料制取F的一种合成路线如下:
(1)①的加工手段称为煤的 (填“气化”“液化”或“干馏”)。
(2)②、④反应类型依次是 、 。
(3)E中所含官能团名称是 和 。
(4)C与A互为同系物,C的化学名称是 ;F的结构简式为 。
(5)反应④的化学方程式为 。
34.(2019高一下·太原期末)发展煤化工是推动山西能源革命的重要力量,煤的干馏是煤化工的一种重要途径。
(1)煤的干馏属于 变化(填“物理”或“化学”)。
(2)煤干馏后得到的固体物质主要是 ,得到的可燃性气体中的一种成分是 。
(3)煤焦油中含有苯, 用苯制硝基苯的化学方程式是 ,该反应类型属于 。
(4)煤焦油经过分馏可以得到萘( ),其分子式是 .
(5)为证明上图实验中得到的水层含有氨,可进行的实验操作是 。
35.(2019高二上·剑河期末)下图是实验室干馏煤的装置图,结合下图回答问题。
(1)指出图中仪器名称:a ;b ;c ;d 。
(2)装置c的作用是 ,d中的液体有 和 。有机物可以通过 的方法使其中的重要成分分离出来。
(3)e处点燃的气体是 ,火焰的颜色是 色。
(4)下列叙述错误的是________。
A.煤发生了化学变化
B.d中液体显碱性
C.d中液体不分层
D.e处的气体可以还原氧化铜,也可以使溴水褪色
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】石油的分馏产品和用途;煤的干馏和综合利用;甲烷的取代反应
【解析】【解答】A.由联苯( )的分子结构可知,其分子由2个苯基直接相连,故其属于芳香烃;根据对称分析法可知,其一溴代物共有3种,A说法符合题意;
B.甲烷与氯气在光照下发生反应,氯气分子先吸收光能转化为自由基氯原子,然后由氯原子引发自由基型链反应,B说法不符合题意;
C.石油经常压分馏后可以得到的未被蒸发的剩余物叫重油,重油经经减压分馏可以得到重柴油、石蜡、燃料油等,最后未被气化的剩余物叫沥青,C说法不符合题意;
D.煤的气化是指煤与水蒸气在高温下所发生的反应,其产物中含有CO、H2和CH4等,D说法不符合题意。
故答案为:A。
【分析】联苯是高度对称的结构,因此找出氢原子得种类为3种,因此一氯取代物有3种,其他选项均正确
2.【答案】D
【知识点】煤的干馏和综合利用;活化分子
【解析】【解答】A.电解海水无法得到金属钠,阴极上水得电子生成氢气和氢氧根离子,A不符合题意;
B.增大压强时,单位体积内活化分子百分数增大,但是活化分子总数不变,活化分子的百分数不变,B不符合题意;
C.煤的干馏是化学变化不是物理变化,C不符合题意;
D.赤铁矿可被还原剂还原生成铁单质,氧化铁是碱性氧化物,陈述Ⅰ、Ⅱ正确但是两者没有因果关系,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.依据离子放电顺序判断,无法得到金属钠;
B.温度和催化剂影响活化分子百分数,浓度和压强影响单位体积活化分子数;
C.煤的干馏是化学变化;
D.陈述Ⅰ、Ⅱ正确但是两者没有因果关系。
3.【答案】C
【知识点】化学在解决能源危机中的重要作用;煤的干馏和综合利用
【解析】【解答】A.含氨基等基团的离子交换树脂为阴离子交换树脂,故A不符合题意;
B.燃煤中加入可以减少二氧化硫的排放,不能减少二氧化碳的排放,故B不符合题意;
C.新能源主要有太阳能、核能、风能等,故C符合题意;
D.纳米铁粉可以与污水中的等重金属离子发生置换反应,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.依据离子的电荷与交换树脂的类型一致;
B.不能减少二氧化碳的排放;
C.新能源包括太阳能、水能、风能、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温差能、地热能等;
D.铁粉与重金属离子发生置换反应。
4.【答案】B
【知识点】无机非金属材料;煤的干馏和综合利用
【解析】【解答】A.酚醛树脂是苯酚和甲醛发生缩聚反应得到,属于通用高分子材料,故A不符合题意;
B.煤油由石油分馏得到,故B符合题意;
C.核酸相对分子质量较大,属于生物大分子,但不属于高分子,故C不符合题意;
D.石墨烯属于新型无机非金属材料,故D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A.苯酚和甲醛发生缩聚反应得到酚醛树脂;
B.石油分馏得到能煤油;
C.核酸属于生物大分子;
D.石墨烯是碳单质,属于新型无机非金属材料。
5.【答案】B
【知识点】煤的干馏和综合利用;常见的食品添加剂的组成、性质和作用;药物的主要成分和疗效
【解析】【解答】A.阿司匹林是常用的解热镇痛药,可预防某些疾病,但阿司匹林对于胃黏膜具有酸性的作用,会引起或诱发胃黏膜出现红、肿、热、痛等副作用,故A不符合题意;
B.碳酸钠和碳酸氢钠都是常用的食用碱,均可做食品添加剂,故B符合题意;
C.煤的气化和液化都有新物质的生成,都是化学变化,故C不符合题意;
D.天然气的主要成分是燃烧能生成二氧化碳的甲烷,则用清洁燃料天然气不能减少二氧化碳的排放,不能减少温室效应,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、是药三分毒,任何药品都有副作用;
B、碳酸氢钠和碳酸钠都可作为食品添加剂;
C、煤的液化和气化是将煤转化为可燃烧的液体和气体,为化学变化,煤的干馏也是化学变化;
D、天然气燃烧会生成二氧化碳。
6.【答案】B
【知识点】物质的组成、结构和性质的关系;纯碱工业(侯氏制碱法);化学平衡常数;煤的干馏和综合利用
【解析】【解答】A.石油化工利用分馏的方法提取沸点不同的产品,不符题意;
B.硫酸工业中,利用热交换器实现反应混合气和产物混合气之间的热能交换,节约能源,降低能耗,符合题意;
C.侯氏制碱法中CO2循环利用,NH3直接得到副产物NH4Cl,不参与循环生产,不符题意;
D.化学平衡常数只与温度有关,与其它条件无关,不符题意;
故答案为:B。
【分析】A. 干馏是固体或有机物在隔绝空气条件下加热分解的反应过程。
B. 利用热交换器能实现反应混合气和产物混合气之间的热能交换。
C.侯氏制碱法中NH3参与反应得到副产物NH4Cl,不参与循环生产。
D. 化学平衡常数只与温度有关。
7.【答案】A
【知识点】工业制取硫酸;常见的生活环境的污染及治理;煤的干馏和综合利用;氯、溴、碘的性质实验
【解析】【解答】A.CaSiO3稳定性较高,SiO2与CaSO4分解的CaO反应生成CaSiO3,能够促进硫酸钙的分解,降低能耗,故A符合题意;
B.制备异丙苯选用催化剂时,分子筛固体酸的催化效果比无水AlCl3好,故B不符合题意;
C.工业上提取碘的过程中在碘的四氯化碳溶液中加入浓NaOH溶液,让碘单质与NaOH溶液反应生成I-和IO,分离出四氯化碳,水层中加入45%硫酸,得到含I2的悬浊液,过滤,得到固态碘单质,故C不符合题意;
D.煤的气化和液化的目的是将煤转化成清洁燃料,不能减少CO2的排放,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】从能源的消耗,环境保护和原料的利用率及产物更纯的角度分析解答。
8.【答案】D
【知识点】煤的干馏和综合利用;酯的性质;蛋白质的特殊反应
【解析】【解答】A.纤维素与浓H2SO4和浓HNO3的混合酸反应生成硝酸纤维,所以硝酸纤维属于酯类;硝化甘油为三硝酸甘油酯,是硝酸和甘油反应生成的酯;醋酸纤维为纤维素乙酸酯属于酯类;而粘胶纤维不属于酯类物质,A不符合题意;
B.向鸡蛋清溶液中加入乙酸铅溶液,鸡蛋白发生变性,析出沉淀,加水后沉淀不能再溶解,B不符合题意;
C.煤干馏、石油的催化重整都是获得芳香烃苯、甲苯等的主要途径,不是只有煤的干馏这一种方法,C不符合题意;
D.当人体处于长期饥饿时,在肝脏、肌肉等组织内的脂肪发生氧化反应给机体供能,使人体日渐消瘦,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.酯是羧基和羟基反应得到的产物,而粘胶纤维不是酯
B.加入重金属离子,使蛋白质变性是不可逆
C.得到芳香烃的主要途径是煤的干馏和石油催化
D.人体内供能物质的顺序是糖类,蛋白质,油脂
9.【答案】B
【知识点】芳香烃;同分异构现象和同分异构体;煤的干馏和综合利用;有机高分子化合物的结构和性质
【解析】【解答】A.煤的气化是指将煤转化为气体燃料,如高温下煤与水蒸气反应生成CO和氢气,则煤的气化为化学变化,故A不符合题意;
B.蔗糖与麦芽糖互为同分异构体,因为前者没有醛基而后者有,因此前者不能发生银镜反应,而后者可以,故B符合题意;
C.丝绸为蛋白质,蛋白质属于高分子化合物,故C不符合题意;
D.该中间体中除了含C、H外,还含有N元素,该中间体不属于芳香烃,故C不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.煤的气化过程中产生了新物质不是 物理变化
B.蔗糖和麦芽糖均是二糖,分子式相同,结构式不同,蔗糖中不含醛基而麦芽糖中含有醛基可以发生银镜反应
C.棉麻纸张的主要成分是纤维素是天然高分子,丝绸的主要成分是蛋白质不是纤维素
D.芳香烃仅含有C、H两种元素,且含有苯环
10.【答案】B
【知识点】同素异形体;煤的干馏和综合利用
【解析】【解答】A.焦炭与金刚石都是碳元素的单质,互为同素异形体,是不同的单质,因此化学性质不同,故A不符合题意;
B.煤干馏按加热终温的不同,可分为三种:900~1100℃为高温干馏,即焦化;700~900℃为中温干馏;500~600℃为低温干馏,在不同温度下得到的产物不同,故B符合题意;
C.焦炭具有良好的物理吸附性,但并不具有消毒杀菌的性能,故C不符合题意;
D.炼铁时焦炭作还原剂,炼铁过程中C与CO2反应生成CO,CO与铁的氧化物发生氧化还原反应生成铁单质,高炉尾气中主要气体为CO2、CO等,故D不符合题意;
故答案为B。
【分析】A.焦炭主要含有石墨晶体,但是不是单质
B.煤干馏的温度不同产物不同
C.空隙较多可以做吸附剂不能杀毒
D.根据炼铁时的还原剂时一氧化碳,因此在高炉尾气还有多余的一氧化碳
11.【答案】A
【知识点】硅和二氧化硅;无机非金属材料;煤的干馏和综合利用;同位素及其应用
【解析】【解答】A.煤油具有可燃性,可作运载火箭推进剂,但煤油是石油分馏产品,不是煤干馏而得,煤干馏得到煤焦油,故A符合题意;
B.太阳能电池板主要成分为Si,故B不符合题意;
C.碳纤维复合材料具有密度小、质轻、强度大和耐高温等优良性能,可用于制造航天工业,制造飞行器,以减轻自身负荷、增强属于寿命,故C不符合题意;
D.3He和4He是质子数相同而中子数不同的氦元素的不同原子,属于同位素,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】 A.其中煤油是由石油蒸馏得到的;
B.晶体硅为常见的半导体材料;
C.碳纤维是新型无机非金属材料,具有优良的特性;
D.同一元素的不同原子互为同位素。
12.【答案】D
【知识点】乙烯的化学性质;煤的干馏和综合利用;化肥、农药及其合理利用;水的净化
【解析】【解答】A.碱式氯化铝和二氧化氯均可作净水剂,但前者是由于盐水解产生的氢氧化铝胶体吸附作用而净水;后者是由于二氧化氯具有强氧化性,能够杀菌消毒,因此净水原理不相同,A不符合题意;
B.过期药品属于有害垃圾,为防止污染环境应回收经过特殊处理,而不应该深埋处理,B不符合题意;
C.煤液化技术推广可以减少粉尘等固体颗粒造成的污染,但不能减少温室气体二氧化碳的排放,C不符合题意;
D.酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,会将乙烯氧化为二氧化碳,从而可降低乙烯的浓度,减缓水果腐烂变质,因而可用于水果保鲜,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】 A.碱式氯化铝水解生成氢氧化铝胶体,吸附水中悬浮物形成沉淀,二氧化氯具有强氧化性,能使蛋白质变性;
B.有害垃圾深埋能引起土壤、水体污染;
C.煤液化技术不能减少温室气体二氧化碳的排放;
D.酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,能吸收乙烯等物质。
13.【答案】A
【知识点】煤的干馏和综合利用
【解析】【解答】A.煤的气化是煤在氧气不足的条件下进行部分氧化形成H2、CO等气体的过程,煤的液化是将煤与H2在催化剂作用下转化为液体燃料或利用煤产生的H2和CO通过化学合成产生液体燃料或其他液体化工产品的过程,二者都是化学反应,故A符合题意;
B.油脂是有高级脂肪酸和甘油形成的酯,各种油脂水解后的产物中都有甘油,故B不符合题意;
C.非金属性:C>Si,非金属性越强,则对应的氢化物的稳定性越大,CH4的热稳定性比SiH4强,故C不符合题意;
D.NaOH是离子晶体,熔化时电离出Na+和OH-,只破坏离子键,不破坏共价键,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】煤的气化和液化是化学变化不是物理变化,其他选项均正确
14.【答案】D
【知识点】金属冶炼的一般原理;煤的干馏和综合利用;酯的性质;氨基酸、蛋白质的结构和性质特点
【解析】【解答】A.纯碱去油时,发生水解反应 +H2O +OH-(第一步为主),使溶液呈碱性,油脂在碱性条件下发生皂化反应,增强去污效果,故A不符合题意;
B.火法炼铜的原理为:Cu2S+O2 2Cu+SO2,则火法炼铜的矿石原料主要含Cu2S,故B不符合题意;
C.煤经过气化生成CO、氢气等,液化可生成甲醇等,可转化为清洁燃料,都是化学变化,故C不符合题意;
D.体积分数为75%的酒精溶液可杀菌消毒,而体积分数为95%的酒精溶液杀菌消毒效果并不好,所以体积分数为75%的酒精溶液可以更有效地灭活新型冠状病毒,故D符合题意。
故答案为:D。
【分析】A.油脂可以在碱性条件下进行水解反应,而碳酸钠溶液显碱性
B.火法炼铜的原材料主要是铜矿石,常用的铜矿石就是硫化亚铜
C.煤的气化和液化均发生化学变化,得到均是比较清洁的能源
D.常用的酒精杀毒的浓度是体积分数为75%,浓度过高不一定将病毒杀死
15.【答案】A
【知识点】煤的干馏和综合利用;二糖的性质和用途;醛的化学性质;油脂的性质、组成与结构
【解析】【解答】A.煤干馏得到的煤焦油中含有苯、苯酚等,苯酚不属于芳香经,选项A符合题意;
B.油脂是高级脂肪酸的甘油酯,所以其完全水解的产物中一定含有甘油,选项B不符合题意;
C.秸秆的主要成分为纤维素,纤维素水解可得到葡萄糖,葡萄糖可在一定条件下转化为乙醇等液态燃料,选项C不符合题意;
D.乙醛使溴水褪色是因为与溴水发生了氧化还原反应,选项D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】煤干馏是化学变化得到的主要芳香族化合物,并不一定都得是芳香烃,其他均正确
16.【答案】D
【知识点】无机非金属材料;煤的干馏和综合利用;二糖的性质和用途;油脂的性质、组成与结构
【解析】【解答】A. 水泥、玻璃和陶瓷的成分均为硅酸盐,属于无机非金属材料,A不符合题意;
B.二糖在酸或酶的催化下可水解,蔗糖水解产物是葡萄糖和果糖,麦芽糖水解产物是葡萄糖,B不符合题意;
C. 煤的干馏是隔绝空气加强热发生反应的过程,得到焦炭、煤焦油和焦炉气,是实现煤综合利用的主要途径之一,C不符合题意;
D. 利用油脂在碱性条件下的水解反应可获得肥皂的主要成分——高级脂肪酸的钠盐,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】人造脂肪是植物油的氢化,应该是利用油脂在酸性条件下进行水解得到高级脂肪酸,进行氢化得到人造脂肪,其他均正确
17.【答案】C
【知识点】常见能量的转化及运用;煤的干馏和综合利用;氨基酸、蛋白质的结构和性质特点
【解析】【解答】A.沼气属于绿色、可再生能源,A选项不符合题意;
B.在相对较低的温度下合成得到乙苯,再由乙苯脱氢最终制得苯乙烯,B选项不符合题意;
C.通过煤的干馏得到苯、甲苯、二甲苯等产物,煤的干馏是化学变化,石油的分馏是将石油分离成几种沸点不同的混合物的方法,是物理变化,两者原理不同,C选项符合题意;
D.可通过调pH的方法使溶液中氨基酸以内盐离子形式存在时溶解度最小,D选项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.将植物秸秆、枝叶、杂草和人畜粪便加入沼气发酵池中,一定条件下可发酵产生沼气(甲烷),从而有效利用生物质能,为生物质能的生物化学转化
B.工业上可由乙烯与氢气加成得到乙烷,乙烷和苯进行烷基化反应
C.石油的分馏过程中没有产生新的物质,故是物理变化,而煤的干馏过程中产生了新物质发生的是化学变化,原理不同
D.常见氨基酸均为无色固体、熔点较高,能够形成内盐
18.【答案】C
【知识点】煤的干馏和综合利用
【解析】【解答】煤干馏可以得到煤焦油,煤焦油主要含有苯、甲苯、二甲苯等芳香族化合物,C满足题意.
故答案为:C
【分析】煤焦油含有苯、甲苯、二甲苯等芳香族化合物,经过进一步提纯,可以得到苯。
19.【答案】D
【知识点】硅和二氧化硅;有机物的结构和性质;煤的干馏和综合利用
【解析】【解答】A.二氧化硅对光具有良好的全反射作用,则用于制作光导纤维,而Si为半导体材料可作光电池材料,A不符合题意;
B.煤经过气化生成水煤气,液化生成甲醇,都有新物质生成,都是化学变化,B不符合题意;
C.乙酰胺( )分子式为CH3CONH2与甘氨酸分子式为C2H5NO2,二者分子式不同,结构也不同,则化学性质不相同,C不符合题意;
D.用乙醚从青蒿中提取出对治疗疟疾有特效的青蒿素,利用溶解性差异分离,为萃取分液法,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.二氧化硅具有良好的传导光的特性;
B.有新物质生成的是化学变化;
C.官能团决定物质的化学性质;
D.用乙醚从青蒿中提取出对治疗疟疾有特效的青蒿素,与有机物易溶于有机物有关。
20.【答案】C
【知识点】硅和二氧化硅;煤的干馏和综合利用;油脂的性质、组成与结构
【解析】【解答】A.在煤中加入CaO,可生成硫酸钙,减少二氧化硫的排放,从而减少酸雨的形成,故A不符合题意;
B.制作光导纤维的材料为高纯度SiO2,故B不符合题意;
C.花生油中的主要成分高级脂肪酸甘油脂,属于酯类,但不是天然高分子化合物,故C符合题意;
D.碳纳米管表面积大,据此较大的吸附,所以可以用作新型储氢材料,故D不符合题意;
故答案为C。
【分析】A.生石灰可将硫元素固定减少二氧化硫的排放
B.二氧化硅制备光导纤维的材料
C.油脂属于小分子化合物
D.纳米材料表面积大可以储氢
21.【答案】A
【知识点】煤的干馏和综合利用;多糖的性质和用途;氨基酸、蛋白质的结构和性质特点;油脂的性质、组成与结构
【解析】【解答】A.人造纤维是用某些线型天然高分子化合物或其衍生物做原料,直接溶解于溶剂或制备成衍生物后溶解于溶剂生成纺织溶液,之后再经纺丝加工制得的多种化学纤维的统称;根据人造纤维的形状和用途,分为人造丝、人造棉和人造毛三种。重要品种有粘胶纤维、醋酸纤维、铜氨纤维等,人造纤维不是纤维素,故A符合题意;
B.煤不含有苯和甲苯,工业上可从煤的干馏产物中分离得到苯和甲苯,故B不符合题意;
C.植物油中含有不饱和碳碳双键,不稳定,久置产生哈喇味是因为发生了氧化反应,故C不符合题意;
D.向鸡蛋清溶液中加入饱和硫酸铵溶液有沉淀产生,是蛋白质发生了盐析,属于物理变化,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】纤维素是由葡萄糖组成的大分子多糖,不溶于水及一般有机溶剂,是植物细胞壁的主要成分。纤维素是自然界中分布最广、含量最多的一种多糖,占植物界碳含量的50%以上。棉花的纤维素含量接近100%,为天然的最纯纤维素来源。
22.【答案】B
【知识点】煤的干馏和综合利用
【解析】【解答】A.煤的干馏是指将煤隔绝空气加强热使之分解的过程,煤液化生成甲醇,属于化学变化,故A错误;
B.海水淡化是指除去海水中的盐分以获得淡水的工艺过程(又称海水脱盐),蒸馏是分离和提纯液态混合物常用的方法之一蒸馏法是人类最早使用的淡化海水的方法,技术和工艺比较完备;离子交换法是用阳离子交换树脂(HR)和水中的金属离子Mn+进行交换的一种方法,通常通过阳离子交换树脂可以除去钙离子和镁离子得到软水,不是历史最久、技术和工艺较完善的主要方法;电渗析法是一种利用离子交换膜进行离子交换的方法,是近年发展起来的一种较好的海水淡化技术,原理为通电后,阴离子移向阳极,阳离子移向阴极,分离盐和水,故B正确;
C.蚕丝是天然纤维,成分为蛋白质,合成纤维的成分是化学纤维,如聚乙烯,故C错误;
D.活性炭脱色是利用其吸附性,次氯酸盐漂白是利用次氯酸的强氧化性,故D错误.
故选B.
【分析】A.煤的干馏和煤的液化都是化学变化;
B.海水淡化是指除去海水中的盐分以获得淡水的工艺过程(又称海水脱盐),其方法较多;
C.蚕丝是天然纤维;
D.活性炭脱色是利用其吸附性.
23.【答案】D
【知识点】煤的干馏和综合利用
【解析】【解答】A.通过对煤焦油的分馏可得到苯、甲苯等,故A错误;
B.石油裂化可提高汽油、煤油和柴油等轻质油的产量,煤不能裂化,故B错误;
C.石油分馏得到烃,石油的裂解可以得到乙烯、丙烯等重要化工基本原料,故C错误;
D.石油为烷烃、芳香烃的混合物,主要是各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混合物,故D正确.
故选D.
【分析】A.通过对煤焦油的分馏可得到各种芳香烃;
B.石油裂化可提高汽油、煤油和柴油等轻质油的产量;
C.石油的裂解可以得到乙烯、丙烯等重要化工基本原料;
D.石油为烷烃、芳香烃的混合物.
24.【答案】D
【知识点】煤的干馏和综合利用
【解析】【解答】将木材隔绝空气加强热,可得到木煤气、木焦油和木炭等,属于干馏,故D正确.故选D.
【分析】A.分馏是根据沸点的不同将物质分离的方法;
B.裂化是含碳原子较多,沸点较高的烃断裂为含碳原子较少,沸点较低的烃的过程,主要目的是获得轻质油;
C.裂解是较长的烃断裂成较短的烃的过程,典型例子是石油的裂解,裂解的目的是为了获得重要化工原料甲烷;
D.干馏是隔绝空气加热使之分解的过程.
25.【答案】A,C
【知识点】海水资源及其综合利用;常见的生活环境的污染及治理;石油副产品的综合应用;煤的干馏和综合利用
【解析】【解答】A.蒸馏是利用混合物中各组分熔沸点不同而分离物质的方法,没有新物质生成,则石油蒸馏过程中没有新物质生成,所以是通过物理变化实现,故A符合题意;
B.酸化的海水中通入氯气发生Cl2+2Br-=Br2+2Cl-,吹出塔中通入热空气吹出溴单质,在吸收塔中用二氧化硫和水吸收发生SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4,再通入氯气和水蒸气,发生Cl2+2Br-=Br2+2Cl-,达到富集溴的目的,冷凝精馏分离出产品溴,所以从海水提取溴的过程主要包括:氧化、吹出、吸收、氧化、蒸馏,故B符合题意;
C.废旧电池中含有重金属汞、镉、铅,进行直接填埋,对土壤、地下水污染特别严重,应回收利用可以减少污染,故C符合题意;
D.电解水生成氢气和氧气,煤的气化可得到氢气和CO,天然气中低碳烷烃在高温下吸收大量能量而分解为低碳不饱和烃和氢,所以氢气的来源较多,包括水的电解、煤的气化、天然气裂解等,故D不符合题意;
故答案为:AC。
【分析】A、石油的分馏是物理变化;
B、海水提溴包括溴离子的氧化,空气吹出,二氧化硫吸收,溴离子的氧化和溴的蒸馏;
C、废旧电池填埋会污染土壤;
D、氢气可以来自于水的电解、煤的气化、天然气裂解 。
26.【答案】B,C
【知识点】石油的裂化和裂解;煤的干馏和综合利用;高分子材料;石油的分馏
【解析】【解答】A.石油的分馏是利用石油各组分的沸点不同利用蒸馏的方法将各组分分离的过程,属于物理变化,煤的气化生成一氧化碳和氢气,煤的液化生成甲醇,都是化学变化,故A不符合题意;
B.制口罩熔喷布的原料为聚丙烯,聚丙烯可由丙烯通过加聚反应生成,故B符合题意;
C.煤主要由碳、氢、氧、氮、硫和磷等元素组成,在空气中燃烧可生成水、一氧化碳和二氧化碳等,故C符合题意;
D.乙醇汽油是用普通汽油与一定量的燃料乙醇调和而成,由此可知乙醇汽油是混合物,故D不符合题意;
故答案为:BC。
【分析】A.过程中有新物质产生的是化学变化,煤的气化和液化产生了新物质,而石油的分馏过程中并没有产生新物质
B.聚丙烯的单体是丙烯
C.煤主要是含有碳元素和氢元素,不完全燃烧可以产生一氧化碳和水和二氧化碳等
D.乙醇汽油含有多种物质不是纯净物
27.【答案】(1)气化;直接液化技术;间接液化技术
(2)充分进行热交换
(3)3600
(4)2SO2+O2+2Ca(OH)2+4H2O=2CaSO4 2H2O;石灰石浆液的成本较熟石灰的低
(5)CO2+2H2O(g) CH4+2O2;催化剂的活性受光照时间的影响
【知识点】煤的干馏和综合利用;化学方程式的有关计算
【解析】【解答】解:(1)煤的加工分为干馏、气化和液化,煤的液化分为直接液化和间接液化,煤的直接液化是将煤在氢气和催化剂作用下通过加氢裂化转变为液体燃料的过程,因过程主要采用加氢手段,故又称煤的加氢液化法,煤的间接液化是先把煤炭在高温下与氧气和水蒸气反应,使煤炭全部气化、转化成合成气(一氧化碳和氢气的混合物),然后再在催化剂的作用下合成为液体燃料的工艺技术,故答案为:气化,直接液化技术;间接液化技术;(2)逆流通入惰性气体可充分进行热交换,(3)每天燃烧掉的烟煤中S的质量=200t×1.6%=3.2t,
S~SO2~H2SO4
32 98
3.2t×360 m(H2SO4)
m(H2SO4)= =3528t,
故得到98%的浓硫酸的质量为: =3600t,
故答案为:3600t;(4)根据工艺图可知,SO2被氧气在Ca(OH)2存在的环境下氧化为石膏CaSO4 2H2O,故化学方程式为:2SO2+O2+2Ca(OH)2+4H2O=2CaSO4 2H2O,而由于石灰石浆液的成本较熟石灰低,故使用石灰石浆液而不用熟石灰,故答案为:2SO2+O2+2Ca(OH)2+4H2O=2CaSO4 2H2O,石灰石浆液的成本较熟石灰低;(5)根据反应物为CO2和H2O(g)产物为CH4和O2可知化学方程式为:CO2+2H2O(g) CH4+2O2;光照t小时后催化剂Ⅱ作用下CH4的产量开始高于催化剂I,说明光照能提高催化剂的活性,故答案为:CO2+2H2O(g) CH4+2O2;催化剂的活性受光照时间的影响.
【分析】(1)煤的加工分为干馏、气化和液化,煤的液化分为直接液化和间接液化;(2)逆流通入惰性气体增大接触面积,充分进行热交换,故答案为:充分进行热交换;(3)根据反应的关系式:S~SO2~H2SO4计算生成硫酸的质量,进而计算98%浓硫酸的质量;(4)根据工艺图可知,SO2被氧气在Ca(OH)2存在的环境下氧化为石膏CaSO4 2H2O,据此写出化学方程式,从石灰石浆液的成本较熟石灰低;(5)根据反应物为CO2和H2O(g)产物为CH4和O2来书写化学方程式;催化剂受光照时间的影响.
28.【答案】(1)abc
(2)H2S+2NH3 H2O═2 +S2﹣+2H2O
(3)c(Na+)>c(HSO3﹣)>c(H+)>c(SO32﹣)>c(OH﹣);Ca(OH)2+NaHSO3═CaSO3↓+NaOH+H2O
(4)﹣246.4 kJ mol﹣1;Y1<Y2,由3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2(g)可知,压强增大,CO的平衡转化率增大,温度升高,CO的平衡转化率减小,所以X代表压强,Y代表温度,压强一定时,温度越低平衡转化率越大
【知识点】化学平衡移动原理;煤的干馏和综合利用
【解析】【解答】(1)a.煤是由有机物和少量无机物组成的复杂的混合物,主要含有C元素,故a正确;b.煤中伴有硫元素和氮元素,不完全燃烧时生成一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、烟尘等有害物质,故b正确;c.碳酸钙受热分解为氧化钙,二氧化硫是酸性氧化物,能与氢氧化钙、氧化钙发生反应生成亚硫酸钙,然后被氧气氧化生成稳定的硫酸盐,故c正确;d.煤的干馏、煤的气化和液化都属于化学变化,故d错误;故答案为:abc;(2)H2S用氨水吸收生成正盐硫化铵和水,离子方程式为H2S+2NH3 H2O═2 +S2﹣+2H2O,故答案为:H2S+2NH3 H2O═2 +S2﹣+2H2O;(3)①常温下,NaHSO3溶液的pH=6,NaHSO3溶液呈酸性,NaHSO3溶液中存在亚硫酸氢根的水解与电离,水解导致其呈碱性,电离导致其呈酸性,据此分析:电离程度大于水解程度;故离子浓度大小为:c(Na+)>c(HSO3﹣)>c(H+)>c(SO32﹣)>c(OH﹣),故答案为:c(Na+)>c(HSO3﹣)>c(H+)>c(SO32﹣)>c(OH﹣);②氢氧化钙与NaHSO3反应生成沉淀亚硫酸钙、NaOH和水,化学方程式为Ca(OH)2+NaHSO3═CaSO3↓+NaOH+H2O,故答案为:Ca(OH)2+NaHSO3═CaSO3↓+NaOH+H2O;(4)①:①2H2(g)+CO(g) CH3OH(g)△H=﹣90.8kJ mol﹣1②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=﹣23.5kJ mol﹣1③CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)△H=﹣41.3kJ mol﹣1由盖斯定律②+③+①×2得到3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=﹣246.4 kJ mol﹣1,故答案为:﹣246.4 kJ mol﹣1;②3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2(g)△H<0,正反应气体体积减小,升高温度,平衡逆向移动,CO的平衡转化率减小,增大压强,平衡正向移动,CO的平衡转化率增大,因此X代表压强,Y代表温度;等压强条件下,温度越高,CO的平衡转化率越小,因此Y1<Y2,故答案为:Y1<Y2,由3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2(g)可知,压强增大,CO的平衡转化率增大,温度升高,CO的平衡转化率减小,所以X代表压强,Y代表温度,压强一定时,温度越低平衡转化率越大.
【分析】(1)a.煤是由有机物和少量无机物组成的复杂的混合物;b.从煤中含有的元素和不完全燃烧分析;c.碳酸钙受热分解为氧化钙,二氧化硫是酸性氧化物,能与碱、碱性氧化发生反应;d.煤的干馏、煤的气化和液化都属于化学变化;(2)H2S用氨水吸收生成正盐硫化铵和水;(3)①常温下,NaHSO3溶液的pH=6,NaHSO3溶液呈酸性,说明电离程度大于水解程度;②氢氧化钙与NaHSO3反应生成沉淀亚硫酸钙、NaOH和水;(4)①据盖斯定律由已知的热化学方程式乘以相应的数值进行加减,来构造目标热化学方程式,反应热也乘以相应的数值进行加减;②3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2(g)△H<0,正反应气体体积减小,通过分析升高温度和增大压强导致平衡的移动方向,通过CO的平衡转化率的变化判断X、Y.
29.【答案】(1)碳;化学
(2);CH2=CH2+H2OCH3CH2OH;加成反应
(3)羟基;Ca(CH3COO)2
【知识点】物理变化与化学变化的区别与联系;有机物中的官能团;煤的干馏和综合利用;加成反应
【解析】【解答】
(1)煤的组成以碳元素为主,煤的干馏过程中有新物质生成,属于化学变化。
(2)乙烯的结构式是 ,过程③是乙烯和水发生加成反应,反应的化学方程式是CH2=CH2+H2OCH3CH2OH。
(3)酒精的结构简式为CH3CH2OH,官能团是羟基,固体酒精中的一种固化剂为醋酸钙,其化学式为Ca(CH3COO)2。
【分析】煤通过干馏得到出炉煤气,通过分离得到乙烯,乙烯和水发生加成反应生成乙醇,乙醇中加入固化剂得到固体酒精。
30.【答案】(1)减少SO2的排放;2SO2 +O2 +2CaCO3 2CaSO4+2CO2
(2)煤的干馏或煤的焦化;C+ H2O(g) CO+H2
(3)<;75%
(4)0. 09 mol2/L2;KC>KB>KA;<
【知识点】焓变和熵变;化学平衡常数;化学平衡的计算;常见的生活环境的污染及治理;煤的干馏和综合利用
【解析】【解答】(1)因为CaO可以与燃煤燃烧时产生的SO2反应,所以燃煤时往往在煤中添加石灰石,目的是减少SO2的排放,达到该目的时发生反应的化学方程式为2SO2 +O2 +2CaCO3 2CaSO4+2CO2,故答案为:减少SO2的排放,2SO2 +O2 +2CaCO3 2CaSO4+2CO2;
(2)由课本内容可知,煤的综合利用即包括煤的干馏或煤的焦化、煤的气化和液化,煤的气化是将其转化为可燃性气体的过程,主要发生的反应的化学方程式为C+ H2O(g) CO+H2,故答案为:煤的干馏或煤的焦化,C+ H2O(g) CO+H2;
(3)因为升高温度,平衡常数减小,故该反应为放热反应,该反应升高到一定温度时,反应将不能正向进行,且 ,故此时 ,又因为 ,所以 ,由题可列三段式:
,故K= ,解x=0.0075,所以转化率为 ,故答案为:75%;(4)将2 mol CH4和4 mol H2O(g)通入容积为10 L的恒容密闭容器中,且CH4在A点时的平衡转化转化率为50%,故A点时c(A)=0.1mol/L,c(H2O)=0.3mol/L,c(CO)=0.1mol/L,c(H2)=0.3mol/L,所以平衡常数K= mol2/L2,因为升温CH4的转化率增大,故升温使平衡正向移动,且A、B、C三点温度大小关系为:A<B<C,故KC>KB>KA,当温度相同时,p1时CH4的转化率大于p2时CH4的转化率,由气体前后系数和可知, p1<p2,故答案为:0.09 mol2/L2,KC>KB>KA,<;
【分析】(1)煤中含有S元素,燃烧时生成 SO2 ,燃煤时往往在煤中添加石灰石,能和产生的SO2 反应,转化为 CaSO4 ,减少SO2的排放;
(2)煤的综合利用即包括煤的干馏或煤的焦化、煤的气化和液化,煤的气化是将其转化为可燃性气体的过程,C与 H2O在高温下转化为CO和H2;
(3) ① 根据表中数据,升高温度,平衡常数减小,说明 ,结合 分析;
②在400℃时,反应的平衡常数为K=9,结合方程式计算,转化率为 ;
(4) ① 根据图像, 200 ℃时,CH4在P1压强下的转化率为50%,根据方程式计算各组分的平衡浓度,再代入平衡常数表达式计算K的值;
② 相同压强下,温度升高, CH4转化率升高,说明升温有助于反应正向进行,;
③ 控制温度不变,考虑压强对反应的影响,反应过程中气体分子数增加,压强增大,减压有利于反应正向进行。
31.【答案】(1)U形管;烧杯
(2)盛装冷水对蒸气进行冷却;粗氨水;煤焦油;氨;酚酞溶液;分馏
(3)H2、CH4、CH2=CH2、CO;淡蓝色
【知识点】煤的干馏和综合利用;常用仪器及其使用;实验装置综合
【解析】【解答】根据煤干馏的主要产品,b中得到的应是焦炭,c中得到的应是粗氨水和煤焦油,e处点燃的应是焦炉气。其中粗氨水中溶有氨,呈碱性,可用酚酞溶液等检验;煤焦油主要是苯、甲苯、二甲苯的混合物,应用分馏的方法分离;焦炉气的主要成分有CH4、CO、H2、CH2=CH2,燃烧时呈淡蓝色火焰。(1)根据仪器的构造可知,仪器c为U形管;仪器d为烧杯;(2)仪器d的作用是盛装冷水对蒸气进行冷却,c中液体有粗氨水和煤焦油,其中无机物里溶有氨,可用酚酞溶液检验出来。有机物可以利用沸点的不同通过蒸馏(或分馏)的方法使其中的重要成分分离出来;(3)e处点燃的气体的主要成分有H2、CH4、C2H4、CO,火焰的颜色为淡蓝色。
【分析】(2)根据题目可得煤的干馏有焦炭、煤焦油、粗氨水、焦炉气,煤焦油加热时为蒸汽,冷凝后为液体,氨可用酚酞来检验变红,分离各种沸点不同有机物用分馏;
(3)焦炉气主要成分为甲烷和氢气,燃烧产生淡蓝色火焰。
32.【答案】(1)C
(2)A
(3)B
【知识点】煤的干馏和综合利用;分液和萃取
【解析】【解答】(1)CCl4和水不互溶,属于两种不互溶液体的分离,应采用分液操作,故答案为:C;
(2)把煤转化为焦炉气、煤焦油和焦炭,应采用隔绝空气加强热的方法,为干馏,故答案为:A;
(3)溴在苯中的溶解度大于在水中的溶解度,因此用苯提取溴单质为萃取操作,故答案为:B;
【分析】此题是对干馏、萃取和分液的考查,结合相关操作的概念和应用范围进行分析;干馏是指隔绝空气加强热,使物质分解;萃取是利用物质在不同溶剂中溶解度的差异进行分析;分液是将两种不互溶液体进行分离。据此结合题干设问进行分析作答。
33.【答案】(1)气化
(2)加成反应;取代反应(或酯化反应)
(3)碳碳双键;酯基
(4)丙烯;
(5)CH2=CHCOOH + C2H5OH CH2=CHCOOC2H5 + H2O
【知识点】有机化学反应的综合应用;煤的干馏和综合利用
【解析】【解答】(1)①的加工手段是将煤在高温条件下与水反应生成水煤气,称为煤的气化;(2)反应②是乙烯与水催化水化发生加成反应生成乙醇,反应类型为加成反应;反应④是乙醇与丙烯酸在浓硫酸催化下发生酯化反应生成丙烯酸酸乙酯,反应类型取代反应(或酯化反应);(3)E为丙烯酸,所含官能团名称是碳碳双键和酯基;(4)A为乙烯,C与A互为同系物,故C的化学名称是丙烯;E通过加聚反应生成F,F为聚丙烯酸乙酯,故F的结构简式为 ;(5)反应④是乙醇与丙烯酸在浓硫酸催化下发生酯化反应生成丙烯酸乙酯,反应的化学方程式为CH2=CHCOOH + C2H5OH CH2=CHCOOC2H5 + H2O。
【分析】(1)根据题意,该过程是煤与水蒸气产生水煤气,属于煤的气化;
(2)乙烯与水能够发生加成反应,生成乙醇,丙烯氧化可得到乙酸,乙酸与乙醇可发生酯化反应;
(3)根据E的结构简式,官能团包括碳碳双键与 酯基 ;
(4)根据题意,说明C中含有碳碳双键,说明C是丙烯;
(5)写酯化反应方程式的过程中,注意条件、符号,不要漏写水。
34.【答案】(1)化学
(2)焦炭;H2
(3);取代反应
(4)C10H8
(5)取少量水层液体于洁净的试管中,向其中滴加酚酞溶液
【知识点】苯的结构与性质;煤的干馏和综合利用
【解析】【解答】(1)煤的干馏,指在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,是化学变化;(2)煤干馏后得到的固体物质主要是焦炭,得到的可燃性气体中的一种成分是H2;(3)制备硝基苯的化学方程式为 ;该反应中,苯环的一个H被-NO2取代,则该反应是取代反应;(4)题中已经说明萘的结构简式,可以推断出其分子式为C10H8;(5)氨是一种碱性气体,其最简便的检验方法就是加水,检验溶液的酸碱性。
【分析】煤的干馏是指将煤隔绝空气加强热是指分解的过程,工业上也叫煤的焦化。然后在根据煤干馏的主要产品和用途就行判断。
35.【答案】(1)酒精喷灯;硬质玻璃管;水槽;U形管
(2)将干馏生成的气体进行降温和冷凝;粗氨水;煤焦油;分馏
(3)焦炉气;蓝
(4)C
【知识点】煤的干馏和综合利用;化学实验方案的评价
【解析】【解答】(1)a为酒精喷灯,b为硬质玻璃管,c为水槽,d为U形管;(2)c装置将干馏生成的气体进行降温和冷凝,粗氨水和煤焦油变为液体在d中聚集,煤焦油是有机物的液态混合物,应采用分馏的方法分离;(3)e处点燃的应是焦炉气,焦炉气的主要成分有CH4、CO、H2 、CH2=CH2燃烧产生蓝色火焰;(4)A、干馏煤的过程中生成了新物质,属于化学变化,正确;
B、粗氨水和煤焦油在d中聚集,因此液体显碱性,正确;
C、 d中的液体为粗氨水和煤焦油,煤焦油密度大,故可以分层,C错误;
D、氢气、一氧化碳具有还原性,可以还原氧化铜;乙烯可以使溴水褪色。
故答案为:C。
【分析】本题是关于煤干馏的实验,根据煤干馏的主要产品,b中得到的应是焦炭,d中得到的应是粗氨水和煤焦油,e处点燃的应是焦炉气。其中粗氨水中溶有氨,呈碱性,可用酚酞溶液等检验;煤焦油主要是苯、甲苯、二甲苯的混合物,应用分馏的方法分离;焦炉气的主要成分有CH4、CO、H2、CH2=CH2,燃烧时呈淡蓝色火焰。
2023年高考真题变式分类汇编:煤的干馏和综合利用
一、选择题
1.(2021·浙江)下列说法错误的是( )
A.联苯( )属于芳香烃,其一溴代物有2种
B.甲烷与氯气在光照下发生自由基型链反应
C.沥青来自于石油经减压分馏后的剩余物质
D.煤的气化产物中含有CO、H2和CH4等
【答案】A
【知识点】石油的分馏产品和用途;煤的干馏和综合利用;甲烷的取代反应
【解析】【解答】A.由联苯( )的分子结构可知,其分子由2个苯基直接相连,故其属于芳香烃;根据对称分析法可知,其一溴代物共有3种,A说法符合题意;
B.甲烷与氯气在光照下发生反应,氯气分子先吸收光能转化为自由基氯原子,然后由氯原子引发自由基型链反应,B说法不符合题意;
C.石油经常压分馏后可以得到的未被蒸发的剩余物叫重油,重油经经减压分馏可以得到重柴油、石蜡、燃料油等,最后未被气化的剩余物叫沥青,C说法不符合题意;
D.煤的气化是指煤与水蒸气在高温下所发生的反应,其产物中含有CO、H2和CH4等,D说法不符合题意。
故答案为:A。
【分析】联苯是高度对称的结构,因此找出氢原子得种类为3种,因此一氯取代物有3种,其他选项均正确
2.(2023·深圳模拟)化学工业在国民经济发展中占据重要地位。下列陈述Ⅰ和Ⅱ均符合题意但不具有因果关系的是( )
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ
A 电解海水制取氯气和金属钠 可被氧化,可被还原
B 高温,高压下,和在催化剂作用下合成氨 升高温度、增大压强均可使反应物分子中活化分子的百分数增加
C 从煤的干馏产物中获得苯、甲苯等化工原料 煤的干馏是物理变化
D 以赤铁矿(主要成分)为原料生产铁 属于碱性氧化物
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】煤的干馏和综合利用;活化分子
【解析】【解答】A.电解海水无法得到金属钠,阴极上水得电子生成氢气和氢氧根离子,A不符合题意;
B.增大压强时,单位体积内活化分子百分数增大,但是活化分子总数不变,活化分子的百分数不变,B不符合题意;
C.煤的干馏是化学变化不是物理变化,C不符合题意;
D.赤铁矿可被还原剂还原生成铁单质,氧化铁是碱性氧化物,陈述Ⅰ、Ⅱ正确但是两者没有因果关系,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.依据离子放电顺序判断,无法得到金属钠;
B.温度和催化剂影响活化分子百分数,浓度和压强影响单位体积活化分子数;
C.煤的干馏是化学变化;
D.陈述Ⅰ、Ⅱ正确但是两者没有因果关系。
3.(2023·山东模拟)人类生产生活中的方方面面都离不开化学,下列说法正确的是( )
A.含氨基等基团的离子交换树脂为阳离子交换树脂
B.燃煤中加入可以减少酸雨的形成及温室气体的排放
C.具有推广应用前景的新能源主要有太阳能、核能、风能等
D.纳米铁粉可以高效地吸附去除污水中的等重金属离子
【答案】C
【知识点】化学在解决能源危机中的重要作用;煤的干馏和综合利用
【解析】【解答】A.含氨基等基团的离子交换树脂为阴离子交换树脂,故A不符合题意;
B.燃煤中加入可以减少二氧化硫的排放,不能减少二氧化碳的排放,故B不符合题意;
C.新能源主要有太阳能、核能、风能等,故C符合题意;
D.纳米铁粉可以与污水中的等重金属离子发生置换反应,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.依据离子的电荷与交换树脂的类型一致;
B.不能减少二氧化碳的排放;
C.新能源包括太阳能、水能、风能、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温差能、地热能等;
D.铁粉与重金属离子发生置换反应。
4.(2021·大连模拟)化学与科学、技术及生活有着密切联系.下列叙述错误的是( )
A.神舟十三号返回舱使用了酚醛空心微球,酚醛树脂属于通用高分子材料
B.液氧煤油发动机应用于我国新一代长征七号运载火箭中,煤油由煤干馏得到
C.核酸检测用于确定人体是否被新冠病毒感染,核酸属于生物大分子
D.北京冬奥会颁奖礼服添加了石墨烯发热材料,石墨烯属于新型无机非金属材料
【答案】B
【知识点】无机非金属材料;煤的干馏和综合利用
【解析】【解答】A.酚醛树脂是苯酚和甲醛发生缩聚反应得到,属于通用高分子材料,故A不符合题意;
B.煤油由石油分馏得到,故B符合题意;
C.核酸相对分子质量较大,属于生物大分子,但不属于高分子,故C不符合题意;
D.石墨烯属于新型无机非金属材料,故D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A.苯酚和甲醛发生缩聚反应得到酚醛树脂;
B.石油分馏得到能煤油;
C.核酸属于生物大分子;
D.石墨烯是碳单质,属于新型无机非金属材料。
5.(2022·沈阳模拟)下列说法中正确的是( )
A.长期服用阿司匹林可预防某些疾病,无副作用
B.碳酸钠和碳酸氢钠均可做食品添加剂
C.煤的气化和液化都是物理变化
D.用清洁燃料天然气可减少温室效应
【答案】B
【知识点】煤的干馏和综合利用;常见的食品添加剂的组成、性质和作用;药物的主要成分和疗效
【解析】【解答】A.阿司匹林是常用的解热镇痛药,可预防某些疾病,但阿司匹林对于胃黏膜具有酸性的作用,会引起或诱发胃黏膜出现红、肿、热、痛等副作用,故A不符合题意;
B.碳酸钠和碳酸氢钠都是常用的食用碱,均可做食品添加剂,故B符合题意;
C.煤的气化和液化都有新物质的生成,都是化学变化,故C不符合题意;
D.天然气的主要成分是燃烧能生成二氧化碳的甲烷,则用清洁燃料天然气不能减少二氧化碳的排放,不能减少温室效应,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、是药三分毒,任何药品都有副作用;
B、碳酸氢钠和碳酸钠都可作为食品添加剂;
C、煤的液化和气化是将煤转化为可燃烧的液体和气体,为化学变化,煤的干馏也是化学变化;
D、天然气燃烧会生成二氧化碳。
6.(2022·普陀模拟)关于化工生产的叙述中,符合生产实际的是( )
A.石油化工中,采用干馏的方法把石油分成不同沸点范围的产品
B.硫酸工业中,利用热交换器预热反应物,降低能耗提高生产效率
C.纯碱工业中,侯氏制碱法通过氨气和二氧化碳的循环利用,提高了原料的利用率
D.合成氨工业中,采用高压条件,增大合成氨反应的平衡常数,增大原料转化率
【答案】B
【知识点】物质的组成、结构和性质的关系;纯碱工业(侯氏制碱法);化学平衡常数;煤的干馏和综合利用
【解析】【解答】A.石油化工利用分馏的方法提取沸点不同的产品,不符题意;
B.硫酸工业中,利用热交换器实现反应混合气和产物混合气之间的热能交换,节约能源,降低能耗,符合题意;
C.侯氏制碱法中CO2循环利用,NH3直接得到副产物NH4Cl,不参与循环生产,不符题意;
D.化学平衡常数只与温度有关,与其它条件无关,不符题意;
故答案为:B。
【分析】A. 干馏是固体或有机物在隔绝空气条件下加热分解的反应过程。
B. 利用热交换器能实现反应混合气和产物混合气之间的热能交换。
C.侯氏制碱法中NH3参与反应得到副产物NH4Cl,不参与循环生产。
D. 化学平衡常数只与温度有关。
7.(2021·嘉兴模拟)下列说法正确的是( )
A.以为原料制取时加入,可以降低能耗
B.工业生产异丙苯用无水作催化剂,相较分子筛固体酸对环境污染更小
C.工业提取碘的过程中加入溶液目的是中和过量的酸
D.煤的气化和液化目的是减少的排放
【答案】A
【知识点】工业制取硫酸;常见的生活环境的污染及治理;煤的干馏和综合利用;氯、溴、碘的性质实验
【解析】【解答】A.CaSiO3稳定性较高,SiO2与CaSO4分解的CaO反应生成CaSiO3,能够促进硫酸钙的分解,降低能耗,故A符合题意;
B.制备异丙苯选用催化剂时,分子筛固体酸的催化效果比无水AlCl3好,故B不符合题意;
C.工业上提取碘的过程中在碘的四氯化碳溶液中加入浓NaOH溶液,让碘单质与NaOH溶液反应生成I-和IO,分离出四氯化碳,水层中加入45%硫酸,得到含I2的悬浊液,过滤,得到固态碘单质,故C不符合题意;
D.煤的气化和液化的目的是将煤转化成清洁燃料,不能减少CO2的排放,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】从能源的消耗,环境保护和原料的利用率及产物更纯的角度分析解答。
8.(2022·温州模拟)下列说法正确的是( )
A.硝化甘油、硝化纤维、醋酸纤维、粘胶纤维都属于酯类
B.向鸡蛋清溶液中加入乙酸铅溶液,可析出沉淀,加水后沉淀又溶解
C.从煤的干馏中分离并得到苯、甲苯等,是目前获取芳香烃的主要途径
D.当人体处于长期饥饿时,油脂能在肝脏、肌肉等组织内发生氧化,给机体供能
【答案】D
【知识点】煤的干馏和综合利用;酯的性质;蛋白质的特殊反应
【解析】【解答】A.纤维素与浓H2SO4和浓HNO3的混合酸反应生成硝酸纤维,所以硝酸纤维属于酯类;硝化甘油为三硝酸甘油酯,是硝酸和甘油反应生成的酯;醋酸纤维为纤维素乙酸酯属于酯类;而粘胶纤维不属于酯类物质,A不符合题意;
B.向鸡蛋清溶液中加入乙酸铅溶液,鸡蛋白发生变性,析出沉淀,加水后沉淀不能再溶解,B不符合题意;
C.煤干馏、石油的催化重整都是获得芳香烃苯、甲苯等的主要途径,不是只有煤的干馏这一种方法,C不符合题意;
D.当人体处于长期饥饿时,在肝脏、肌肉等组织内的脂肪发生氧化反应给机体供能,使人体日渐消瘦,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.酯是羧基和羟基反应得到的产物,而粘胶纤维不是酯
B.加入重金属离子,使蛋白质变性是不可逆
C.得到芳香烃的主要途径是煤的干馏和石油催化
D.人体内供能物质的顺序是糖类,蛋白质,油脂
9.(2021·义乌模拟)下列说法正确的是( )
A.煤的气化就是将煤在高温条件由固态转化为气态是物理变化过程
B.蔗糖与麦芽糖互为同分异构体,前者不能发生银镜反应,而后者可以。
C.棉、麻、纸张、丝绸的主要成分均为天然纤维素,属于高分子化合物
D.合成抑制新冠病毒(COVID-19)的潜在药物磷酸氯喹的中间体 (喹啉),和联苯、多苯代脂烃,均属于芳香烃
【答案】B
【知识点】芳香烃;同分异构现象和同分异构体;煤的干馏和综合利用;有机高分子化合物的结构和性质
【解析】【解答】A.煤的气化是指将煤转化为气体燃料,如高温下煤与水蒸气反应生成CO和氢气,则煤的气化为化学变化,故A不符合题意;
B.蔗糖与麦芽糖互为同分异构体,因为前者没有醛基而后者有,因此前者不能发生银镜反应,而后者可以,故B符合题意;
C.丝绸为蛋白质,蛋白质属于高分子化合物,故C不符合题意;
D.该中间体中除了含C、H外,还含有N元素,该中间体不属于芳香烃,故C不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.煤的气化过程中产生了新物质不是 物理变化
B.蔗糖和麦芽糖均是二糖,分子式相同,结构式不同,蔗糖中不含醛基而麦芽糖中含有醛基可以发生银镜反应
C.棉麻纸张的主要成分是纤维素是天然高分子,丝绸的主要成分是蛋白质不是纤维素
D.芳香烃仅含有C、H两种元素,且含有苯环
10.(2021·成都模拟)碳元素的相关研究获诺贝尔奖最多。其中焦炭主要含石墨微晶,煤干馏技术提升能改变焦炭的孔隙大小,满足下游产品丰富的应用要求。下列相关说法正确的是( )
A.焦炭与金刚石一样是碳的同素异形体,化学性质相同
B.煤干馏的温度不同得到的产物及应用不同
C.空隙多的焦炭具有更好的消毒杀菌性能
D.炼铁时焦炭作还原剂高炉尾气中只含CO2
【答案】B
【知识点】同素异形体;煤的干馏和综合利用
【解析】【解答】A.焦炭与金刚石都是碳元素的单质,互为同素异形体,是不同的单质,因此化学性质不同,故A不符合题意;
B.煤干馏按加热终温的不同,可分为三种:900~1100℃为高温干馏,即焦化;700~900℃为中温干馏;500~600℃为低温干馏,在不同温度下得到的产物不同,故B符合题意;
C.焦炭具有良好的物理吸附性,但并不具有消毒杀菌的性能,故C不符合题意;
D.炼铁时焦炭作还原剂,炼铁过程中C与CO2反应生成CO,CO与铁的氧化物发生氧化还原反应生成铁单质,高炉尾气中主要气体为CO2、CO等,故D不符合题意;
故答案为B。
【分析】A.焦炭主要含有石墨晶体,但是不是单质
B.煤干馏的温度不同产物不同
C.空隙较多可以做吸附剂不能杀毒
D.根据炼铁时的还原剂时一氧化碳,因此在高炉尾气还有多余的一氧化碳
11.(2021·临沂模拟)“嫦娥五号”成功着陆月球,实现了中国首次月球无人采样返回。下列说法错误的是( )
A.运载火箭使用了煤油液氧推进剂,其中煤油是由煤干馏获得
B.探测器装有太阳能电池板,其主要成分为晶体硅
C.上升器用到碳纤维复合材料,主要利用其质轻、强度大和耐高温性能
D.返回器带回的月壤中含有3He,与地球上的4He互为同位素
【答案】A
【知识点】硅和二氧化硅;无机非金属材料;煤的干馏和综合利用;同位素及其应用
【解析】【解答】A.煤油具有可燃性,可作运载火箭推进剂,但煤油是石油分馏产品,不是煤干馏而得,煤干馏得到煤焦油,故A符合题意;
B.太阳能电池板主要成分为Si,故B不符合题意;
C.碳纤维复合材料具有密度小、质轻、强度大和耐高温等优良性能,可用于制造航天工业,制造飞行器,以减轻自身负荷、增强属于寿命,故C不符合题意;
D.3He和4He是质子数相同而中子数不同的氦元素的不同原子,属于同位素,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】 A.其中煤油是由石油蒸馏得到的;
B.晶体硅为常见的半导体材料;
C.碳纤维是新型无机非金属材料,具有优良的特性;
D.同一元素的不同原子互为同位素。
12.(2021·十堰模拟)化学与环境、工农业生产等密切相关,下列说法正确的是( )
A.碱式氯化铝和二氧化氯均可作净水剂,且净水原理相同
B.过期药品属于有害垃圾,为防止污染环境应当深埋处理
C.推广使用煤液化技术可以减少温室气体二氧化碳的排放
D.浸有酸性高锰酸钾溶液的硅藻土可用于水果保鲜
【答案】D
【知识点】乙烯的化学性质;煤的干馏和综合利用;化肥、农药及其合理利用;水的净化
【解析】【解答】A.碱式氯化铝和二氧化氯均可作净水剂,但前者是由于盐水解产生的氢氧化铝胶体吸附作用而净水;后者是由于二氧化氯具有强氧化性,能够杀菌消毒,因此净水原理不相同,A不符合题意;
B.过期药品属于有害垃圾,为防止污染环境应回收经过特殊处理,而不应该深埋处理,B不符合题意;
C.煤液化技术推广可以减少粉尘等固体颗粒造成的污染,但不能减少温室气体二氧化碳的排放,C不符合题意;
D.酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,会将乙烯氧化为二氧化碳,从而可降低乙烯的浓度,减缓水果腐烂变质,因而可用于水果保鲜,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】 A.碱式氯化铝水解生成氢氧化铝胶体,吸附水中悬浮物形成沉淀,二氧化氯具有强氧化性,能使蛋白质变性;
B.有害垃圾深埋能引起土壤、水体污染;
C.煤液化技术不能减少温室气体二氧化碳的排放;
D.酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,能吸收乙烯等物质。
13.(2021·珠海模拟)下列说法错误的是( )
A.煤通过气化和液化等物理方法可以分离出芳香烃
B.油脂完全水解的产物中一定含有甘油
C.CH4的热稳定性比SiH4强
D.固态NaOH熔化时只破坏离子键,不破坏共价键
【答案】A
【知识点】煤的干馏和综合利用
【解析】【解答】A.煤的气化是煤在氧气不足的条件下进行部分氧化形成H2、CO等气体的过程,煤的液化是将煤与H2在催化剂作用下转化为液体燃料或利用煤产生的H2和CO通过化学合成产生液体燃料或其他液体化工产品的过程,二者都是化学反应,故A符合题意;
B.油脂是有高级脂肪酸和甘油形成的酯,各种油脂水解后的产物中都有甘油,故B不符合题意;
C.非金属性:C>Si,非金属性越强,则对应的氢化物的稳定性越大,CH4的热稳定性比SiH4强,故C不符合题意;
D.NaOH是离子晶体,熔化时电离出Na+和OH-,只破坏离子键,不破坏共价键,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】煤的气化和液化是化学变化不是物理变化,其他选项均正确
14.(2021·咸阳模拟)化学与生产、生活及环境密切相关,下列说法错误的是( )
A.纯碱去除油污时发生了水解反应
B.火法炼铜的矿石原料主要含
C.煤经过气化和液化等化学变化可转化为清洁能源
D.体积分数为95%的酒精溶液可以更有效地灭活新型冠状病毒
【答案】D
【知识点】金属冶炼的一般原理;煤的干馏和综合利用;酯的性质;氨基酸、蛋白质的结构和性质特点
【解析】【解答】A.纯碱去油时,发生水解反应 +H2O +OH-(第一步为主),使溶液呈碱性,油脂在碱性条件下发生皂化反应,增强去污效果,故A不符合题意;
B.火法炼铜的原理为:Cu2S+O2 2Cu+SO2,则火法炼铜的矿石原料主要含Cu2S,故B不符合题意;
C.煤经过气化生成CO、氢气等,液化可生成甲醇等,可转化为清洁燃料,都是化学变化,故C不符合题意;
D.体积分数为75%的酒精溶液可杀菌消毒,而体积分数为95%的酒精溶液杀菌消毒效果并不好,所以体积分数为75%的酒精溶液可以更有效地灭活新型冠状病毒,故D符合题意。
故答案为:D。
【分析】A.油脂可以在碱性条件下进行水解反应,而碳酸钠溶液显碱性
B.火法炼铜的原材料主要是铜矿石,常用的铜矿石就是硫化亚铜
C.煤的气化和液化均发生化学变化,得到均是比较清洁的能源
D.常用的酒精杀毒的浓度是体积分数为75%,浓度过高不一定将病毒杀死
15.(2021·邯郸模拟)下列说法错误的是( )
A.煤干馏得到的煤焦油中含有苯酚等芳香烃
B.油脂完全水解的产物中一定含有甘油
C.以秸秆为原料可以得到乙醇等液态燃料
D.乙醛使溴水褪色的原因是乙醛与溴水发生了氧化还原反应
【答案】A
【知识点】煤的干馏和综合利用;二糖的性质和用途;醛的化学性质;油脂的性质、组成与结构
【解析】【解答】A.煤干馏得到的煤焦油中含有苯、苯酚等,苯酚不属于芳香经,选项A符合题意;
B.油脂是高级脂肪酸的甘油酯,所以其完全水解的产物中一定含有甘油,选项B不符合题意;
C.秸秆的主要成分为纤维素,纤维素水解可得到葡萄糖,葡萄糖可在一定条件下转化为乙醇等液态燃料,选项C不符合题意;
D.乙醛使溴水褪色是因为与溴水发生了氧化还原反应,选项D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】煤干馏是化学变化得到的主要芳香族化合物,并不一定都得是芳香烃,其他均正确
16.(2021·海淀模拟)下列说法错误的是( )
A.水泥、玻璃和陶瓷均属于无机非金属材料
B.麦芽糖在酸或酶的催化下可水解为葡萄糖
C.煤的干馏是实现煤综合利用的主要途径之一
D.利用油脂在碱性条件下的水解反应可获得人造脂肪
【答案】D
【知识点】无机非金属材料;煤的干馏和综合利用;二糖的性质和用途;油脂的性质、组成与结构
【解析】【解答】A. 水泥、玻璃和陶瓷的成分均为硅酸盐,属于无机非金属材料,A不符合题意;
B.二糖在酸或酶的催化下可水解,蔗糖水解产物是葡萄糖和果糖,麦芽糖水解产物是葡萄糖,B不符合题意;
C. 煤的干馏是隔绝空气加强热发生反应的过程,得到焦炭、煤焦油和焦炉气,是实现煤综合利用的主要途径之一,C不符合题意;
D. 利用油脂在碱性条件下的水解反应可获得肥皂的主要成分——高级脂肪酸的钠盐,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】人造脂肪是植物油的氢化,应该是利用油脂在酸性条件下进行水解得到高级脂肪酸,进行氢化得到人造脂肪,其他均正确
17.(2020·杭州模拟)下列说法错误的是( )
A.沼气属于绿色、可再生能源,沼气的生成属于生物质能的生物化学转化
B.工业上可由乙烯和苯合成乙苯,并由乙苯脱氢最终制得苯乙烯
C.由煤得到苯、甲苯、二甲苯等产物的过程,其原理与石油的分馏相似
D.氨基酸能形成内盐,常见氨基酸均为固体、熔点较高应与此有关,通过调 pH 使溶液中氨基酸以内盐离子形式存在时溶解度最小
【答案】C
【知识点】常见能量的转化及运用;煤的干馏和综合利用;氨基酸、蛋白质的结构和性质特点
【解析】【解答】A.沼气属于绿色、可再生能源,A选项不符合题意;
B.在相对较低的温度下合成得到乙苯,再由乙苯脱氢最终制得苯乙烯,B选项不符合题意;
C.通过煤的干馏得到苯、甲苯、二甲苯等产物,煤的干馏是化学变化,石油的分馏是将石油分离成几种沸点不同的混合物的方法,是物理变化,两者原理不同,C选项符合题意;
D.可通过调pH的方法使溶液中氨基酸以内盐离子形式存在时溶解度最小,D选项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.将植物秸秆、枝叶、杂草和人畜粪便加入沼气发酵池中,一定条件下可发酵产生沼气(甲烷),从而有效利用生物质能,为生物质能的生物化学转化
B.工业上可由乙烯与氢气加成得到乙烷,乙烷和苯进行烷基化反应
C.石油的分馏过程中没有产生新的物质,故是物理变化,而煤的干馏过程中产生了新物质发生的是化学变化,原理不同
D.常见氨基酸均为无色固体、熔点较高,能够形成内盐
18.(2020·普陀模拟)煤干馏的目的是得到( )
A.乙烷 B.乙烯 C.苯 D.乙醛
【答案】C
【知识点】煤的干馏和综合利用
【解析】【解答】煤干馏可以得到煤焦油,煤焦油主要含有苯、甲苯、二甲苯等芳香族化合物,C满足题意.
故答案为:C
【分析】煤焦油含有苯、甲苯、二甲苯等芳香族化合物,经过进一步提纯,可以得到苯。
19.(2020·河北模拟)化学与科学、技术、社会、环境密切相关,下列说法正确的是( )
A.SiO2具有导电性,可用于制作光导纤维和光电池
B.煤经过气化和液化等物理变化可转化为清洁燃料
C.乙酰胺( )与甘氨酸的化学性质相同
D.屠呦呦用乙醚从青蒿中提取出对治疗疟疾有特效的青蒿素,该过程包括萃取操作
【答案】D
【知识点】硅和二氧化硅;有机物的结构和性质;煤的干馏和综合利用
【解析】【解答】A.二氧化硅对光具有良好的全反射作用,则用于制作光导纤维,而Si为半导体材料可作光电池材料,A不符合题意;
B.煤经过气化生成水煤气,液化生成甲醇,都有新物质生成,都是化学变化,B不符合题意;
C.乙酰胺( )分子式为CH3CONH2与甘氨酸分子式为C2H5NO2,二者分子式不同,结构也不同,则化学性质不相同,C不符合题意;
D.用乙醚从青蒿中提取出对治疗疟疾有特效的青蒿素,利用溶解性差异分离,为萃取分液法,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.二氧化硅具有良好的传导光的特性;
B.有新物质生成的是化学变化;
C.官能团决定物质的化学性质;
D.用乙醚从青蒿中提取出对治疗疟疾有特效的青蒿素,与有机物易溶于有机物有关。
20.(2020·吕梁模拟)化学在生活中有着重要的应用。下列叙述错误的是( )
A.燃煤中加入生石灰可以减少酸雨的形成
B.高纯度的二氧化硅广泛用于制作光导纤维
C.花生油中的主要成分属于酯类,是天然高分子化合物
D.碳纳米管表面积大,可用作新型储氢材料
【答案】C
【知识点】硅和二氧化硅;煤的干馏和综合利用;油脂的性质、组成与结构
【解析】【解答】A.在煤中加入CaO,可生成硫酸钙,减少二氧化硫的排放,从而减少酸雨的形成,故A不符合题意;
B.制作光导纤维的材料为高纯度SiO2,故B不符合题意;
C.花生油中的主要成分高级脂肪酸甘油脂,属于酯类,但不是天然高分子化合物,故C符合题意;
D.碳纳米管表面积大,据此较大的吸附,所以可以用作新型储氢材料,故D不符合题意;
故答案为C。
【分析】A.生石灰可将硫元素固定减少二氧化硫的排放
B.二氧化硅制备光导纤维的材料
C.油脂属于小分子化合物
D.纳米材料表面积大可以储氢
21.(2020·嘉兴模拟)下列说法不正确的是( )
A.醋酸纤维、铜氨纤维和粘胶纤维都属于纤维素
B.工业上可从煤的干馏产物中分离得到苯和甲苯
C.植物油久置产生哈喇味是因为发生了氧化反应
D.向鸡蛋清溶液中加入饱和硫酸铵溶液有沉淀产生,属于物理变化
【答案】A
【知识点】煤的干馏和综合利用;多糖的性质和用途;氨基酸、蛋白质的结构和性质特点;油脂的性质、组成与结构
【解析】【解答】A.人造纤维是用某些线型天然高分子化合物或其衍生物做原料,直接溶解于溶剂或制备成衍生物后溶解于溶剂生成纺织溶液,之后再经纺丝加工制得的多种化学纤维的统称;根据人造纤维的形状和用途,分为人造丝、人造棉和人造毛三种。重要品种有粘胶纤维、醋酸纤维、铜氨纤维等,人造纤维不是纤维素,故A符合题意;
B.煤不含有苯和甲苯,工业上可从煤的干馏产物中分离得到苯和甲苯,故B不符合题意;
C.植物油中含有不饱和碳碳双键,不稳定,久置产生哈喇味是因为发生了氧化反应,故C不符合题意;
D.向鸡蛋清溶液中加入饱和硫酸铵溶液有沉淀产生,是蛋白质发生了盐析,属于物理变化,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】纤维素是由葡萄糖组成的大分子多糖,不溶于水及一般有机溶剂,是植物细胞壁的主要成分。纤维素是自然界中分布最广、含量最多的一种多糖,占植物界碳含量的50%以上。棉花的纤维素含量接近100%,为天然的最纯纤维素来源。
22.(2020·天津模拟)化学与生产、生活密切相关.下列叙述正确的是( )
A.煤的干馏和煤的液化均是物理变化
B.海水淡化的方法有蒸馏法、电渗析法等
C.天然纤维和合成纤维的主要成分都是纤维素
D.用活性炭为糖浆脱色和用次氯酸盐漂白纸浆的原理相同
【答案】B
【知识点】煤的干馏和综合利用
【解析】【解答】A.煤的干馏是指将煤隔绝空气加强热使之分解的过程,煤液化生成甲醇,属于化学变化,故A错误;
B.海水淡化是指除去海水中的盐分以获得淡水的工艺过程(又称海水脱盐),蒸馏是分离和提纯液态混合物常用的方法之一蒸馏法是人类最早使用的淡化海水的方法,技术和工艺比较完备;离子交换法是用阳离子交换树脂(HR)和水中的金属离子Mn+进行交换的一种方法,通常通过阳离子交换树脂可以除去钙离子和镁离子得到软水,不是历史最久、技术和工艺较完善的主要方法;电渗析法是一种利用离子交换膜进行离子交换的方法,是近年发展起来的一种较好的海水淡化技术,原理为通电后,阴离子移向阳极,阳离子移向阴极,分离盐和水,故B正确;
C.蚕丝是天然纤维,成分为蛋白质,合成纤维的成分是化学纤维,如聚乙烯,故C错误;
D.活性炭脱色是利用其吸附性,次氯酸盐漂白是利用次氯酸的强氧化性,故D错误.
故选B.
【分析】A.煤的干馏和煤的液化都是化学变化;
B.海水淡化是指除去海水中的盐分以获得淡水的工艺过程(又称海水脱盐),其方法较多;
C.蚕丝是天然纤维;
D.活性炭脱色是利用其吸附性.
23.(2016·闵行模拟)关于煤与石油化工的说法,正确的是( )
A.煤焦油干馏可得到苯、甲苯等
B.煤裂化可得到汽油、柴油、煤油等轻质油
C.石油分馏可得到乙烯、丙烯等重要化工产品
D.石油主要是各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混合物
【答案】D
【知识点】煤的干馏和综合利用
【解析】【解答】A.通过对煤焦油的分馏可得到苯、甲苯等,故A错误;
B.石油裂化可提高汽油、煤油和柴油等轻质油的产量,煤不能裂化,故B错误;
C.石油分馏得到烃,石油的裂解可以得到乙烯、丙烯等重要化工基本原料,故C错误;
D.石油为烷烃、芳香烃的混合物,主要是各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混合物,故D正确.
故选D.
【分析】A.通过对煤焦油的分馏可得到各种芳香烃;
B.石油裂化可提高汽油、煤油和柴油等轻质油的产量;
C.石油的裂解可以得到乙烯、丙烯等重要化工基本原料;
D.石油为烷烃、芳香烃的混合物.
24.将木材隔绝空气加强热,可得到木煤气、木焦油和木炭等,这种加工方法化工生产中称为( )
A.分馏 B.裂化 C.裂解 D.干馏
【答案】D
【知识点】煤的干馏和综合利用
【解析】【解答】将木材隔绝空气加强热,可得到木煤气、木焦油和木炭等,属于干馏,故D正确.故选D.
【分析】A.分馏是根据沸点的不同将物质分离的方法;
B.裂化是含碳原子较多,沸点较高的烃断裂为含碳原子较少,沸点较低的烃的过程,主要目的是获得轻质油;
C.裂解是较长的烃断裂成较短的烃的过程,典型例子是石油的裂解,裂解的目的是为了获得重要化工原料甲烷;
D.干馏是隔绝空气加热使之分解的过程.
二、多选题
25.(2022高一下·上饶期末)化学与生产生活、能源开发、环境保护、资源利用等密切相关。下列叙述错误的是( )
A.煤和石油的综合利用全是通过化学变化实现
B.从海水提取溴的过程主要包括:氧化、吹出、吸收、氧化、蒸馏(或萃取、蒸馏)
C.将废旧电池进行直接填埋,减少对环境的污染
D.氢气的来源较多,包括水的电解、煤的气化、天然气裂解等
【答案】A,C
【知识点】海水资源及其综合利用;常见的生活环境的污染及治理;石油副产品的综合应用;煤的干馏和综合利用
【解析】【解答】A.蒸馏是利用混合物中各组分熔沸点不同而分离物质的方法,没有新物质生成,则石油蒸馏过程中没有新物质生成,所以是通过物理变化实现,故A符合题意;
B.酸化的海水中通入氯气发生Cl2+2Br-=Br2+2Cl-,吹出塔中通入热空气吹出溴单质,在吸收塔中用二氧化硫和水吸收发生SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4,再通入氯气和水蒸气,发生Cl2+2Br-=Br2+2Cl-,达到富集溴的目的,冷凝精馏分离出产品溴,所以从海水提取溴的过程主要包括:氧化、吹出、吸收、氧化、蒸馏,故B符合题意;
C.废旧电池中含有重金属汞、镉、铅,进行直接填埋,对土壤、地下水污染特别严重,应回收利用可以减少污染,故C符合题意;
D.电解水生成氢气和氧气,煤的气化可得到氢气和CO,天然气中低碳烷烃在高温下吸收大量能量而分解为低碳不饱和烃和氢,所以氢气的来源较多,包括水的电解、煤的气化、天然气裂解等,故D不符合题意;
故答案为:AC。
【分析】A、石油的分馏是物理变化;
B、海水提溴包括溴离子的氧化,空气吹出,二氧化硫吸收,溴离子的氧化和溴的蒸馏;
C、废旧电池填埋会污染土壤;
D、氢气可以来自于水的电解、煤的气化、天然气裂解 。
26.(2020高一下·徐州期末)下列说法中正确的是( )
A.石油的分馏、煤的气化和液化都是化学变化
B.制口罩熔喷布的聚丙烯可由丙烯通过加聚反应生成
C.煤在空气中燃烧可生成水、一氧化碳和二氧化碳等
D.在汽油里加入适量乙醇制成的“乙醇汽油”是一种新型化合物
【答案】B,C
【知识点】石油的裂化和裂解;煤的干馏和综合利用;高分子材料;石油的分馏
【解析】【解答】A.石油的分馏是利用石油各组分的沸点不同利用蒸馏的方法将各组分分离的过程,属于物理变化,煤的气化生成一氧化碳和氢气,煤的液化生成甲醇,都是化学变化,故A不符合题意;
B.制口罩熔喷布的原料为聚丙烯,聚丙烯可由丙烯通过加聚反应生成,故B符合题意;
C.煤主要由碳、氢、氧、氮、硫和磷等元素组成,在空气中燃烧可生成水、一氧化碳和二氧化碳等,故C符合题意;
D.乙醇汽油是用普通汽油与一定量的燃料乙醇调和而成,由此可知乙醇汽油是混合物,故D不符合题意;
故答案为:BC。
【分析】A.过程中有新物质产生的是化学变化,煤的气化和液化产生了新物质,而石油的分馏过程中并没有产生新物质
B.聚丙烯的单体是丙烯
C.煤主要是含有碳元素和氢元素,不完全燃烧可以产生一氧化碳和水和二氧化碳等
D.乙醇汽油含有多种物质不是纯净物
三、非选择题
27.(2015·河北模拟)煤是一种重要的化石能源.请回答:
(1)煤的加工包括干馏、 和液化,煤的液化技术又分为 和 .
(2)干熄焦技术是将炼焦炉推出的约l000℃的赤热焦炭,在熄焦室中被与其逆流的冷惰性气体熄灭,逆流通入惰性气体的原因是 .
(3)某工厂每天要烧掉含硫1.6%的烟煤200吨,排放出大量的SO2,如果将这些SO2回收利用,那么理论上每年(按365天计)可生产98%的浓硫酸 吨.
(4)石膏法脱硫是烟气脱硫技术中最成熟的一种方法,工艺如图1,吸收、氧化过程的化学方程式为 .实际生产时采用石灰石浆液作SO2吸收剂而不用熟石灰吸收SO2,主要原因是
(5)煤燃烧产生的CO2在光能和光催化剂存在的条件下可与H2O(g)转化为CH4和O2,反应的化学方程式为 .紫外光照射时,等量的CO2和H2O(g)在不同催化剂(I、Ⅱ)作用下,CH4产量随光照时间的变化如图2所示,光照t小时后催化剂Ⅱ作用下CH4的产量开始高于催化剂I,其原因可能是
【答案】(1)气化;直接液化技术;间接液化技术
(2)充分进行热交换
(3)3600
(4)2SO2+O2+2Ca(OH)2+4H2O=2CaSO4 2H2O;石灰石浆液的成本较熟石灰的低
(5)CO2+2H2O(g) CH4+2O2;催化剂的活性受光照时间的影响
【知识点】煤的干馏和综合利用;化学方程式的有关计算
【解析】【解答】解:(1)煤的加工分为干馏、气化和液化,煤的液化分为直接液化和间接液化,煤的直接液化是将煤在氢气和催化剂作用下通过加氢裂化转变为液体燃料的过程,因过程主要采用加氢手段,故又称煤的加氢液化法,煤的间接液化是先把煤炭在高温下与氧气和水蒸气反应,使煤炭全部气化、转化成合成气(一氧化碳和氢气的混合物),然后再在催化剂的作用下合成为液体燃料的工艺技术,故答案为:气化,直接液化技术;间接液化技术;(2)逆流通入惰性气体可充分进行热交换,(3)每天燃烧掉的烟煤中S的质量=200t×1.6%=3.2t,
S~SO2~H2SO4
32 98
3.2t×360 m(H2SO4)
m(H2SO4)= =3528t,
故得到98%的浓硫酸的质量为: =3600t,
故答案为:3600t;(4)根据工艺图可知,SO2被氧气在Ca(OH)2存在的环境下氧化为石膏CaSO4 2H2O,故化学方程式为:2SO2+O2+2Ca(OH)2+4H2O=2CaSO4 2H2O,而由于石灰石浆液的成本较熟石灰低,故使用石灰石浆液而不用熟石灰,故答案为:2SO2+O2+2Ca(OH)2+4H2O=2CaSO4 2H2O,石灰石浆液的成本较熟石灰低;(5)根据反应物为CO2和H2O(g)产物为CH4和O2可知化学方程式为:CO2+2H2O(g) CH4+2O2;光照t小时后催化剂Ⅱ作用下CH4的产量开始高于催化剂I,说明光照能提高催化剂的活性,故答案为:CO2+2H2O(g) CH4+2O2;催化剂的活性受光照时间的影响.
【分析】(1)煤的加工分为干馏、气化和液化,煤的液化分为直接液化和间接液化;(2)逆流通入惰性气体增大接触面积,充分进行热交换,故答案为:充分进行热交换;(3)根据反应的关系式:S~SO2~H2SO4计算生成硫酸的质量,进而计算98%浓硫酸的质量;(4)根据工艺图可知,SO2被氧气在Ca(OH)2存在的环境下氧化为石膏CaSO4 2H2O,据此写出化学方程式,从石灰石浆液的成本较熟石灰低;(5)根据反应物为CO2和H2O(g)产物为CH4和O2来书写化学方程式;催化剂受光照时间的影响.
28.(2016·北京模拟)煤的综合利用对于改善大气质量和能源充分利用有重要的意义.
(1)下列说法正确的是 (填序号).
a.煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物
b.煤在燃烧过程中会生成一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、烟尘等有害物质
c.可利用生石灰、熟石灰、石灰石等固硫剂使煤在燃烧过程中生成稳定的硫酸盐
d.煤的干馏属于化学变化、煤的气化和液化都属于物理变化
(2)煤的气化过程中产生的有害气体H2S用氨水吸收生成正盐的离子方程式是 .
(3)燃煤烟气的一种脱硫方案﹣火碱一石灰一石膏法流程图1如下.
①常温下,用NaOH溶液吸收SO2得到pH=6的NaHSO3溶液,该溶液中离子浓度的大小顺序是
②氢氧化钙与NaHSO3反应的化学方程式是
(4)煤的间接液化法合成二甲醚的三步反应如下:Ⅰ.2H2(g)+CO(g) CH3OH(g)△H=﹣90.8kJ mol﹣1
Ⅱ.2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=﹣23.5kJ mol﹣1
Ⅲ.CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)△H=﹣41.3kJ mol﹣1
①总反应热化学方程式:3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2(g)△H= ;
②Y(Y1、Y2),X可分别代表压强或温度.如图2表示Y一定时,总反应中CO的平衡转化率随X的变化关系.判断Y1、Y2的大小关系,并简述理由: .
【答案】(1)abc
(2)H2S+2NH3 H2O═2 +S2﹣+2H2O
(3)c(Na+)>c(HSO3﹣)>c(H+)>c(SO32﹣)>c(OH﹣);Ca(OH)2+NaHSO3═CaSO3↓+NaOH+H2O
(4)﹣246.4 kJ mol﹣1;Y1<Y2,由3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2(g)可知,压强增大,CO的平衡转化率增大,温度升高,CO的平衡转化率减小,所以X代表压强,Y代表温度,压强一定时,温度越低平衡转化率越大
【知识点】化学平衡移动原理;煤的干馏和综合利用
【解析】【解答】(1)a.煤是由有机物和少量无机物组成的复杂的混合物,主要含有C元素,故a正确;b.煤中伴有硫元素和氮元素,不完全燃烧时生成一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、烟尘等有害物质,故b正确;c.碳酸钙受热分解为氧化钙,二氧化硫是酸性氧化物,能与氢氧化钙、氧化钙发生反应生成亚硫酸钙,然后被氧气氧化生成稳定的硫酸盐,故c正确;d.煤的干馏、煤的气化和液化都属于化学变化,故d错误;故答案为:abc;(2)H2S用氨水吸收生成正盐硫化铵和水,离子方程式为H2S+2NH3 H2O═2 +S2﹣+2H2O,故答案为:H2S+2NH3 H2O═2 +S2﹣+2H2O;(3)①常温下,NaHSO3溶液的pH=6,NaHSO3溶液呈酸性,NaHSO3溶液中存在亚硫酸氢根的水解与电离,水解导致其呈碱性,电离导致其呈酸性,据此分析:电离程度大于水解程度;故离子浓度大小为:c(Na+)>c(HSO3﹣)>c(H+)>c(SO32﹣)>c(OH﹣),故答案为:c(Na+)>c(HSO3﹣)>c(H+)>c(SO32﹣)>c(OH﹣);②氢氧化钙与NaHSO3反应生成沉淀亚硫酸钙、NaOH和水,化学方程式为Ca(OH)2+NaHSO3═CaSO3↓+NaOH+H2O,故答案为:Ca(OH)2+NaHSO3═CaSO3↓+NaOH+H2O;(4)①:①2H2(g)+CO(g) CH3OH(g)△H=﹣90.8kJ mol﹣1②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=﹣23.5kJ mol﹣1③CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)△H=﹣41.3kJ mol﹣1由盖斯定律②+③+①×2得到3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=﹣246.4 kJ mol﹣1,故答案为:﹣246.4 kJ mol﹣1;②3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2(g)△H<0,正反应气体体积减小,升高温度,平衡逆向移动,CO的平衡转化率减小,增大压强,平衡正向移动,CO的平衡转化率增大,因此X代表压强,Y代表温度;等压强条件下,温度越高,CO的平衡转化率越小,因此Y1<Y2,故答案为:Y1<Y2,由3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2(g)可知,压强增大,CO的平衡转化率增大,温度升高,CO的平衡转化率减小,所以X代表压强,Y代表温度,压强一定时,温度越低平衡转化率越大.
【分析】(1)a.煤是由有机物和少量无机物组成的复杂的混合物;b.从煤中含有的元素和不完全燃烧分析;c.碳酸钙受热分解为氧化钙,二氧化硫是酸性氧化物,能与碱、碱性氧化发生反应;d.煤的干馏、煤的气化和液化都属于化学变化;(2)H2S用氨水吸收生成正盐硫化铵和水;(3)①常温下,NaHSO3溶液的pH=6,NaHSO3溶液呈酸性,说明电离程度大于水解程度;②氢氧化钙与NaHSO3反应生成沉淀亚硫酸钙、NaOH和水;(4)①据盖斯定律由已知的热化学方程式乘以相应的数值进行加减,来构造目标热化学方程式,反应热也乘以相应的数值进行加减;②3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2(g)△H<0,正反应气体体积减小,通过分析升高温度和增大压强导致平衡的移动方向,通过CO的平衡转化率的变化判断X、Y.
29.(2022高一下·太原期末)固体酒精已广泛用于餐饮业、旅游业和野外作业等。固体酒精是向工业酒精中加入固化剂使之成为固体形态,以下为生产固体酒精的流程:
请回答下列问题:
(1)煤的组成以 元素为主,煤的干馏属于 变化。
(2)乙烯的结构式是 ,过程③的化学方程式是 ,该反应的类型属于 。
(3)酒精的官能团是 (填名称),固体酒精中的一种固化剂为醋酸钙,其化学式为 。
【答案】(1)碳;化学
(2);CH2=CH2+H2OCH3CH2OH;加成反应
(3)羟基;Ca(CH3COO)2
【知识点】物理变化与化学变化的区别与联系;有机物中的官能团;煤的干馏和综合利用;加成反应
【解析】【解答】
(1)煤的组成以碳元素为主,煤的干馏过程中有新物质生成,属于化学变化。
(2)乙烯的结构式是 ,过程③是乙烯和水发生加成反应,反应的化学方程式是CH2=CH2+H2OCH3CH2OH。
(3)酒精的结构简式为CH3CH2OH,官能团是羟基,固体酒精中的一种固化剂为醋酸钙,其化学式为Ca(CH3COO)2。
【分析】煤通过干馏得到出炉煤气,通过分离得到乙烯,乙烯和水发生加成反应生成乙醇,乙醇中加入固化剂得到固体酒精。
30.(2020高二上·运城月考)煤和天然气都是重要的化石资源,在工业生产中用途广泛。
(1)燃煤时往往在煤中添加石灰石,目的是 ,达到该目的时发生反应的化学方程式为 。
(2)煤的综合利用包括 (将煤隔绝空气加强热)、煤的气化和液化。煤的气化是将其转化为可燃性气体的过程,主要发生的反应的化学方程式为 。
(3)CO是煤气的主要成分,可与水蒸气反应生成氢气:CO(g)+ H2O(g) CO2(g)+H2(g)△H。 查阅资料得出相关数据如下:
温度/℃ 400 500
平衡常数K 9 5.3
①该反应升高到一定温度时,反应将不能正向进行,由此判断该反应的△S (填“>”或“<”")0。
②在容积为10 L的密闭容器中通入0.1 mol CO(g)和0.1 mol H2O(g)发生反应,在400℃时反应达到平衡,此时CO(g)的转化率为 。
(4)将2 mol CH4和4 mol H2O(g)通入容积为10 L的恒容密闭容器中,发生反应:CH4(g)+ H2O(g) CO(g)+ 3H2(g)。CH4的平衡转化率与温度、压强的变化关系如图所示。
①200 ℃时,该反应的平衡常数K= 。
②A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系是 。
③压强:p1 (填“>”“<”或“=”)p2。
【答案】(1)减少SO2的排放;2SO2 +O2 +2CaCO3 2CaSO4+2CO2
(2)煤的干馏或煤的焦化;C+ H2O(g) CO+H2
(3)<;75%
(4)0. 09 mol2/L2;KC>KB>KA;<
【知识点】焓变和熵变;化学平衡常数;化学平衡的计算;常见的生活环境的污染及治理;煤的干馏和综合利用
【解析】【解答】(1)因为CaO可以与燃煤燃烧时产生的SO2反应,所以燃煤时往往在煤中添加石灰石,目的是减少SO2的排放,达到该目的时发生反应的化学方程式为2SO2 +O2 +2CaCO3 2CaSO4+2CO2,故答案为:减少SO2的排放,2SO2 +O2 +2CaCO3 2CaSO4+2CO2;
(2)由课本内容可知,煤的综合利用即包括煤的干馏或煤的焦化、煤的气化和液化,煤的气化是将其转化为可燃性气体的过程,主要发生的反应的化学方程式为C+ H2O(g) CO+H2,故答案为:煤的干馏或煤的焦化,C+ H2O(g) CO+H2;
(3)因为升高温度,平衡常数减小,故该反应为放热反应,该反应升高到一定温度时,反应将不能正向进行,且 ,故此时 ,又因为 ,所以 ,由题可列三段式:
,故K= ,解x=0.0075,所以转化率为 ,故答案为:75%;(4)将2 mol CH4和4 mol H2O(g)通入容积为10 L的恒容密闭容器中,且CH4在A点时的平衡转化转化率为50%,故A点时c(A)=0.1mol/L,c(H2O)=0.3mol/L,c(CO)=0.1mol/L,c(H2)=0.3mol/L,所以平衡常数K= mol2/L2,因为升温CH4的转化率增大,故升温使平衡正向移动,且A、B、C三点温度大小关系为:A<B<C,故KC>KB>KA,当温度相同时,p1时CH4的转化率大于p2时CH4的转化率,由气体前后系数和可知, p1<p2,故答案为:0.09 mol2/L2,KC>KB>KA,<;
【分析】(1)煤中含有S元素,燃烧时生成 SO2 ,燃煤时往往在煤中添加石灰石,能和产生的SO2 反应,转化为 CaSO4 ,减少SO2的排放;
(2)煤的综合利用即包括煤的干馏或煤的焦化、煤的气化和液化,煤的气化是将其转化为可燃性气体的过程,C与 H2O在高温下转化为CO和H2;
(3) ① 根据表中数据,升高温度,平衡常数减小,说明 ,结合 分析;
②在400℃时,反应的平衡常数为K=9,结合方程式计算,转化率为 ;
(4) ① 根据图像, 200 ℃时,CH4在P1压强下的转化率为50%,根据方程式计算各组分的平衡浓度,再代入平衡常数表达式计算K的值;
② 相同压强下,温度升高, CH4转化率升高,说明升温有助于反应正向进行,;
③ 控制温度不变,考虑压强对反应的影响,反应过程中气体分子数增加,压强增大,减压有利于反应正向进行。
31.(2020高二上·华宁期末)下图是实验室对煤进行干馏的装置图,回答下列问题:
(1)指出图中仪器名称:c ,d 。
(2)仪器d的作用是 ,c中液体有 和 ,其中无机物里溶有 ,可用 检验出来。有机物可以通过 的方法使其中的重要成分分离出来。
(3)e处点燃的气体的主要成分有 ,火焰的颜色为 。
【答案】(1)U形管;烧杯
(2)盛装冷水对蒸气进行冷却;粗氨水;煤焦油;氨;酚酞溶液;分馏
(3)H2、CH4、CH2=CH2、CO;淡蓝色
【知识点】煤的干馏和综合利用;常用仪器及其使用;实验装置综合
【解析】【解答】根据煤干馏的主要产品,b中得到的应是焦炭,c中得到的应是粗氨水和煤焦油,e处点燃的应是焦炉气。其中粗氨水中溶有氨,呈碱性,可用酚酞溶液等检验;煤焦油主要是苯、甲苯、二甲苯的混合物,应用分馏的方法分离;焦炉气的主要成分有CH4、CO、H2、CH2=CH2,燃烧时呈淡蓝色火焰。(1)根据仪器的构造可知,仪器c为U形管;仪器d为烧杯;(2)仪器d的作用是盛装冷水对蒸气进行冷却,c中液体有粗氨水和煤焦油,其中无机物里溶有氨,可用酚酞溶液检验出来。有机物可以利用沸点的不同通过蒸馏(或分馏)的方法使其中的重要成分分离出来;(3)e处点燃的气体的主要成分有H2、CH4、C2H4、CO,火焰的颜色为淡蓝色。
【分析】(2)根据题目可得煤的干馏有焦炭、煤焦油、粗氨水、焦炉气,煤焦油加热时为蒸汽,冷凝后为液体,氨可用酚酞来检验变红,分离各种沸点不同有机物用分馏;
(3)焦炉气主要成分为甲烷和氢气,燃烧产生淡蓝色火焰。
32.(2020高二上·新宁期末)下列物质的转化或分离是用哪种方法实现的 请将所选方法的字母代号填在横线上(每一项只填写一种最主要的方法)。
A.干馏 B.萃取 C.分液
(1)四氯化碳和水的混合物的分离 ;
(2)把煤转化为焦炉气、煤焦油和焦炭等 ;
(3)海水提溴获得的溴水中,用苯提取溴单质 。
【答案】(1)C
(2)A
(3)B
【知识点】煤的干馏和综合利用;分液和萃取
【解析】【解答】(1)CCl4和水不互溶,属于两种不互溶液体的分离,应采用分液操作,故答案为:C;
(2)把煤转化为焦炉气、煤焦油和焦炭,应采用隔绝空气加强热的方法,为干馏,故答案为:A;
(3)溴在苯中的溶解度大于在水中的溶解度,因此用苯提取溴单质为萃取操作,故答案为:B;
【分析】此题是对干馏、萃取和分液的考查,结合相关操作的概念和应用范围进行分析;干馏是指隔绝空气加强热,使物质分解;萃取是利用物质在不同溶剂中溶解度的差异进行分析;分液是将两种不互溶液体进行分离。据此结合题干设问进行分析作答。
33.(2019高一下·盐城期末)F可用作丙烯酸酯橡胶的基材。以煤为原料制取F的一种合成路线如下:
(1)①的加工手段称为煤的 (填“气化”“液化”或“干馏”)。
(2)②、④反应类型依次是 、 。
(3)E中所含官能团名称是 和 。
(4)C与A互为同系物,C的化学名称是 ;F的结构简式为 。
(5)反应④的化学方程式为 。
【答案】(1)气化
(2)加成反应;取代反应(或酯化反应)
(3)碳碳双键;酯基
(4)丙烯;
(5)CH2=CHCOOH + C2H5OH CH2=CHCOOC2H5 + H2O
【知识点】有机化学反应的综合应用;煤的干馏和综合利用
【解析】【解答】(1)①的加工手段是将煤在高温条件下与水反应生成水煤气,称为煤的气化;(2)反应②是乙烯与水催化水化发生加成反应生成乙醇,反应类型为加成反应;反应④是乙醇与丙烯酸在浓硫酸催化下发生酯化反应生成丙烯酸酸乙酯,反应类型取代反应(或酯化反应);(3)E为丙烯酸,所含官能团名称是碳碳双键和酯基;(4)A为乙烯,C与A互为同系物,故C的化学名称是丙烯;E通过加聚反应生成F,F为聚丙烯酸乙酯,故F的结构简式为 ;(5)反应④是乙醇与丙烯酸在浓硫酸催化下发生酯化反应生成丙烯酸乙酯,反应的化学方程式为CH2=CHCOOH + C2H5OH CH2=CHCOOC2H5 + H2O。
【分析】(1)根据题意,该过程是煤与水蒸气产生水煤气,属于煤的气化;
(2)乙烯与水能够发生加成反应,生成乙醇,丙烯氧化可得到乙酸,乙酸与乙醇可发生酯化反应;
(3)根据E的结构简式,官能团包括碳碳双键与 酯基 ;
(4)根据题意,说明C中含有碳碳双键,说明C是丙烯;
(5)写酯化反应方程式的过程中,注意条件、符号,不要漏写水。
34.(2019高一下·太原期末)发展煤化工是推动山西能源革命的重要力量,煤的干馏是煤化工的一种重要途径。
(1)煤的干馏属于 变化(填“物理”或“化学”)。
(2)煤干馏后得到的固体物质主要是 ,得到的可燃性气体中的一种成分是 。
(3)煤焦油中含有苯, 用苯制硝基苯的化学方程式是 ,该反应类型属于 。
(4)煤焦油经过分馏可以得到萘( ),其分子式是 .
(5)为证明上图实验中得到的水层含有氨,可进行的实验操作是 。
【答案】(1)化学
(2)焦炭;H2
(3);取代反应
(4)C10H8
(5)取少量水层液体于洁净的试管中,向其中滴加酚酞溶液
【知识点】苯的结构与性质;煤的干馏和综合利用
【解析】【解答】(1)煤的干馏,指在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,是化学变化;(2)煤干馏后得到的固体物质主要是焦炭,得到的可燃性气体中的一种成分是H2;(3)制备硝基苯的化学方程式为 ;该反应中,苯环的一个H被-NO2取代,则该反应是取代反应;(4)题中已经说明萘的结构简式,可以推断出其分子式为C10H8;(5)氨是一种碱性气体,其最简便的检验方法就是加水,检验溶液的酸碱性。
【分析】煤的干馏是指将煤隔绝空气加强热是指分解的过程,工业上也叫煤的焦化。然后在根据煤干馏的主要产品和用途就行判断。
35.(2019高二上·剑河期末)下图是实验室干馏煤的装置图,结合下图回答问题。
(1)指出图中仪器名称:a ;b ;c ;d 。
(2)装置c的作用是 ,d中的液体有 和 。有机物可以通过 的方法使其中的重要成分分离出来。
(3)e处点燃的气体是 ,火焰的颜色是 色。
(4)下列叙述错误的是________。
A.煤发生了化学变化
B.d中液体显碱性
C.d中液体不分层
D.e处的气体可以还原氧化铜,也可以使溴水褪色
【答案】(1)酒精喷灯;硬质玻璃管;水槽;U形管
(2)将干馏生成的气体进行降温和冷凝;粗氨水;煤焦油;分馏
(3)焦炉气;蓝
(4)C
【知识点】煤的干馏和综合利用;化学实验方案的评价
【解析】【解答】(1)a为酒精喷灯,b为硬质玻璃管,c为水槽,d为U形管;(2)c装置将干馏生成的气体进行降温和冷凝,粗氨水和煤焦油变为液体在d中聚集,煤焦油是有机物的液态混合物,应采用分馏的方法分离;(3)e处点燃的应是焦炉气,焦炉气的主要成分有CH4、CO、H2 、CH2=CH2燃烧产生蓝色火焰;(4)A、干馏煤的过程中生成了新物质,属于化学变化,正确;
B、粗氨水和煤焦油在d中聚集,因此液体显碱性,正确;
C、 d中的液体为粗氨水和煤焦油,煤焦油密度大,故可以分层,C错误;
D、氢气、一氧化碳具有还原性,可以还原氧化铜;乙烯可以使溴水褪色。
故答案为:C。
【分析】本题是关于煤干馏的实验,根据煤干馏的主要产品,b中得到的应是焦炭,d中得到的应是粗氨水和煤焦油,e处点燃的应是焦炉气。其中粗氨水中溶有氨,呈碱性,可用酚酞溶液等检验;煤焦油主要是苯、甲苯、二甲苯的混合物,应用分馏的方法分离;焦炉气的主要成分有CH4、CO、H2、CH2=CH2,燃烧时呈淡蓝色火焰。