如何从石油中获得更多的轻质燃油一直是化学家探索的课题,将石油分馏得到的重油进行裂化可以获得更多的轻质燃油。资料一 石蜡是含有20~30个碳原子的烷烃的混合物,常
题型:不详难度:来源:
如何从石油中获得更多的轻质燃油一直是化学家探索的课题,将石油分馏得到的重油进行裂化可以获得更多的轻质燃油。 资料一 石蜡是含有20~30个碳原子的烷烃的混合物,常温下呈固态。 资料二 石油催化裂化中通常使用Al2O3作催化剂。 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,实验后闻试管Ⅱ中液体气味,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__________________, 为保证实验成功,实验前必须进行的操作是_________________, 装置中较长导管的作用是_____________________。 (2)试管Ⅱ中少量液体凝结说明了______。 (3)试管Ⅲ中溶液褪色说明了________________。 (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 检查装置的气密性 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,因为裂化产物中有烯烃,易与溴发生加成反应 (5)C20H42C10H22+C10H20 (6)可提高石油产品中轻质燃油,特别是汽油的产量和质量 |
解析
仪器连接的顺序应遵循从下往上,从左到右的原则,装入药品之前要检查装置的气密性。依据石油分馏工业的分馏塔原理,设置了长导管,其作用除导气外,兼起冷凝气体的作用;试管Ⅱ中有液体生成,说明生成4个碳原子数以上的烃,因为常温、常压下,4个碳原子数以上的烃大都呈液态,试管Ⅲ中酸性KMnO4溶液褪色说明生成常温、常压下呈气态的5个碳原子数以下的烯烃;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。 |
举一反三
从绿色化学的理念出发,下列实验不宜用下图所示装置进行的是( )。
A.不同浓度的硝酸与铜反应 | B.稀硫酸与纯碱或小苏打反应 | C.铝与氢氧化钠溶液或盐酸反应 | D.H2O2在不同催化剂作用下分解 |
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用下图装置测定水中氢、氧元素的质量比,其方法是分别测定通氢气前后玻璃管的质量差和U形管的质量差,实验测得m(H):m(O)>1:8。下列对导致这一结果的原因的分析中,一定错误的是( )
A.Ⅰ、Ⅱ装置之间缺少干燥装置 | B.Ⅲ装置后缺少干燥装置 | C.Ⅱ装置中玻璃管内有水冷凝 | D.CuO没有全部被还原 |
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固态化合物A由两种短周期元素组成,可与水发生复分解反应,甲组同学用下图装置(夹持装置略)对其进行探究实验。
(1)仪器B的名称是________。 (2)实验中,Ⅱ中的试纸变蓝,Ⅳ中黑色粉末逐渐变为红色并有M生成,则Ⅲ中的试剂为________;Ⅳ中发生反应的化学方程式为________;V中的试剂为________。 (3)乙组同学进行同样实验,但装置连接顺序为ⅠⅢⅣⅡVⅥ,此时Ⅱ中现象为________,原因是________。 (4)经上述反应,2.5 g化合物A理论上可制得0.56 L(标准状况)M,则A的化学式为________。 |
如图所示“合成氨”的演示实验(夹持仪器均已省略)。在Y形管的一侧用Zn粒和稀H2SO4反应制取H2,另一侧用NaNO2固体和NH4Cl饱和溶液反应制取N2,N2和H2混合后通过还原铁粉来合成NH3,再将产生的气体通入酚酞试液中,若酚酞试液变红,则说明产生了氨气。
某课外活动小组通过查阅资料和多次实验,得到了如下信息: 信息一:NaNO2固体和饱和NH4Cl溶液混合加热的过程中发生如下反应: ①NaNO2+NH4Cl NH4NO2+NaCl ②NH4NO2NH3↑+HNO2 ③2HNO2N2O3↑+H2O ④2NH3+N2O32N2+3H2O 信息二:查阅资料,不同体积比的N2、H2混合气体在相同实验条件下合成氨,使酚酞试液变红所需要的时间如下:
N2和H2的体积比
| 5∶1
| 3∶1
| 1∶1
| 1∶3
| 1∶5
| 酚酞变红色所需时间/min
| 8~9
| 7~8
| 6~7
| 3~4
| 9~10
| 据此回答下列问题: (1)Y形管左侧管中发生反应的离子方程式________________________。 (2)铁粉撒在石棉绒上的目的是_________________________________ (3)课外活动小组的同学们认为,该实验中即使酚酞变红也不能说明N2和H2反应合成了NH3,得出此结论的理由是________________________。 请你另设计一个简单的实验验证你的理由____________________。欲解决这一问题,可以选用下图中的________装置连接在原装置中的________和________之间。
(4)在上述实验过程中,为尽快观察到酚酞试液变红的实验现象,应该控制N2和H2的体积比为________比较适宜;但该装置还难以实现此目的,原因是______________________________________。 (5)实验过程中通入试管C中的气体成分有________。 |
用下图所示装置进行实验,下表中实验结果能说明结论的是( )
| 甲
| 乙
| 丙
| 结论
| A
| 水
| 电石
| 溴水
| 稳定性:水>C2H2>Br2
| B
| 盐酸
| 石灰石
| 苯酚钠溶液
| 酸性:HCl>H2CO3>苯酚
| C
| 盐酸
| FeS
| 溴水
| 还原性:S2->Br->Cl-
| D
| 浓盐酸
| KMnO4
| KBr溶液
| 氧化性:KMnO4<Cl2<Br2
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