簡介:第6章烴類裂解及裂解氣分離,61烴類熱裂解的理論基礎(chǔ)62原料性質(zhì)指標(biāo)及工藝參數(shù)63裂解工藝過程及設(shè)備64裂解氣的凈化與分離65烴類催化裂解制烯烴進(jìn)展,?裂解的目的,乙烯、丙烯、丁烯等低級烯烴分子中具有雙鍵CC,化學(xué)性質(zhì)活潑,能與許多物質(zhì)發(fā)生加成、共聚、自聚等反應(yīng),生成一系列產(chǎn)品。但自然界沒有烯烴的存在,只能將烴類原料經(jīng)高溫裂解作用,使烴類分子發(fā)生CC斷裂或脫氫反應(yīng),使分子量較大的烴成為低級烯烴,同時副產(chǎn)丁二烯、苯、甲苯、二甲苯,滿足化學(xué)工業(yè)的需要。,?原料,1、氣體天然氣、煉廠氣、油田氣,2、液體石腦油、煤油、柴油、重油、催化裂化渣油,原料中含有正、異構(gòu)烷烴,環(huán)烷烴、烯烴、芳烴不希望環(huán)烷烴和芳烴含量高。,?裂解與裂化的區(qū)別,裂化需催化劑,目的是生產(chǎn)汽油、煤油和柴油等輕質(zhì)油品。裂解不需催化劑,目的是獲得乙烯、丙烯等基本化工原料。裂解是深度裂化。,61烴類熱裂解的理論基礎(chǔ),611烴類裂解反應(yīng),1、特點復(fù)雜性,裂解過程有斷氫、斷鏈、異構(gòu)化、芳構(gòu)化、脫氫環(huán)化、脫烷基、歧化、疊合、聚合、脫氫交聯(lián)和焦化等一系列的復(fù)雜反應(yīng)。裂解產(chǎn)物多達(dá)數(shù)十種乃至百余種化合物。,主要產(chǎn)物變化示意圖,2、分類,一次反應(yīng)促進(jìn)其發(fā)生指原料烴在裂解過程中首先發(fā)生的原料烴的裂解反應(yīng),生成目的產(chǎn)物乙烯、丙烯的反應(yīng)。,二次反應(yīng)抑制并適當(dāng)終止指一次反應(yīng)產(chǎn)物(乙烯、丙烯等低級烯烴)繼續(xù)發(fā)生的后繼反應(yīng),生成液體產(chǎn)物乃至焦炭的反應(yīng)。,3、化學(xué)反應(yīng)方程式,①烷烴的裂解反應(yīng),脫氫反應(yīng),環(huán)化脫氫反應(yīng),斷鏈反應(yīng)(優(yōu)先),②環(huán)烷烴的裂解反應(yīng),包括斷鏈開環(huán)反應(yīng)、脫氫反應(yīng)、側(cè)鏈斷裂及開環(huán)脫氫反應(yīng)。,環(huán)己烷,乙基環(huán)戊烷,優(yōu)先,③芳烴的裂解反應(yīng),烷基芳烴的裂解斷側(cè)鏈,芳烴脫氫縮合反應(yīng),④烯烴的裂解反應(yīng),斷鏈反應(yīng),歧化反應(yīng),芳構(gòu)化反應(yīng),脫氫反應(yīng),雙烯合成反應(yīng),⑤裂解過程中的結(jié)焦生炭反應(yīng),烯烴經(jīng)過炔烴中間階段而生碳,經(jīng)過芳烴中間階段而結(jié)焦,612裂解過程的熱力學(xué)分析,1、分子結(jié)構(gòu)中的鍵能數(shù)據(jù)分析,表62各種鍵能比較,,,,,由表中數(shù)據(jù)回答下列問題,⑴同碳原子數(shù)的烷烴斷鏈與脫氫反應(yīng)哪個容易同碳原子數(shù)的烷烴CH鍵能大于CC鍵能,斷鏈比脫氫容易。⑵烷烴分子量越大,越難裂解還是越易裂解隨著碳鏈的增長,其鍵能數(shù)據(jù)下降,表明熱穩(wěn)定性下降,碳鏈越長裂解反應(yīng)越易進(jìn)行。⑶叔、仲、伯烷烴脫氫能力自大到小,如何排序脫氫能力與分子結(jié)構(gòu)有關(guān),易難順序為叔碳?xì)渲偬細(xì)洳細(xì)洹"戎辨溚闊N與帶支鏈烷烴,哪個更易斷裂帶支鏈的CC鍵或CH鍵的鍵能較直鏈烴的相應(yīng)鍵能小,易斷裂。,各族烴的裂解成烯烴能力規(guī)律,正烷烴>異烷烴>環(huán)烷烴(六碳環(huán)>五碳環(huán))>芳烴,,,由表中數(shù)值可以說明如下的規(guī)律,(1)烷烴的脫氫和斷鏈反應(yīng)均為強吸熱反應(yīng)。(2)斷鏈反應(yīng)的?°值具有較大的負(fù)值,接近不可逆反應(yīng),而脫氫反應(yīng)的?°是較小的負(fù)值或正值,是可逆反應(yīng),其轉(zhuǎn)化率受化學(xué)平衡的限制。(3)斷鏈反應(yīng)比脫氫反應(yīng)容易進(jìn)行,且進(jìn)行較完全。要使脫氫反應(yīng)達(dá)到較高的轉(zhuǎn)化率,應(yīng)提高溫度。(4)低分子烷烴CC鍵在分子兩端斷裂優(yōu)先于在分子中央斷裂,一般斷鏈較小的分子為烷烴,較大分子為烯烴。隨著烷烴碳鏈的增長,CC鍵在兩端斷裂趨勢逐漸減弱,而在分子中央斷裂的趨勢增加。(5)乙烷不發(fā)生斷鏈反應(yīng),只發(fā)生脫氫反應(yīng),生成乙烯,甲烷在一般裂解溫度下不發(fā)生變化。,已知CH41/2C2H4H2ΔGO3994KJ/MOL問甲烷熱裂解能否得到乙烯和氫,為什么,判斷化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的判據(jù)不是ΔGO,而是ΔG,根據(jù)經(jīng)驗,當(dāng)ΔGO≈40KJ/MOL時,已不能通過改變條件實現(xiàn)ΔG950℃下裂解生成乙炔和炭黑。,乙烷不發(fā)生斷鏈反應(yīng),可以發(fā)生脫氫反應(yīng)。,已知C2H6C2H4H2ΔGO887KJ/MOL問乙烷熱裂解能否得到乙烯和氫,613裂解過程的動力學(xué)分析,1、反應(yīng)機理,烴類裂解反應(yīng)機理研究表明裂解時發(fā)生的基元反應(yīng)大部分為自由基反應(yīng)。自由基反應(yīng)分為三個階段(乙烷裂解反應(yīng)),鏈增長,鏈引發(fā),,鏈終止,2、反應(yīng)動力學(xué),經(jīng)研究烴類熱裂解的一次反應(yīng)可視作一級反應(yīng),式中R-反應(yīng)物的消失速率,MOL/LS;C-反應(yīng)物濃度,MOL/L;T-反應(yīng)時間,S;K-反應(yīng)速率常數(shù),S1。,當(dāng)AV已知,求得K后,即可求得轉(zhuǎn)化率。,可將上列積分式表示為另一種形式,反應(yīng)物濃度可表達(dá)為,61烴類熱裂解的理論基礎(chǔ)62原料性質(zhì)指標(biāo)及工藝參數(shù)63裂解工藝過程及設(shè)備64裂解氣的凈化與分離65烴類催化裂解制烯烴進(jìn)展,62原料性能指標(biāo)及工藝參數(shù),621原料性質(zhì)指標(biāo)及其對裂解過程的影響,①族組成PONA值,1)PPARAFFIN鏈烷烴,2)OOLEFIN烯烴,3)NNAPHTHENE環(huán)烷烴,4)AAROMATICS芳烴,①原料越輕,含P越多,乙烯收率越高②隨烴分子量增加,NA含量升高,乙烯收率下降,液態(tài)裂解產(chǎn)物收率升高③不希望A高易生焦④烯烴越少越好,上述幾種烴類裂解成烯烴的能力規(guī)律,生產(chǎn)1T乙烯所需原料及聯(lián)副產(chǎn)物量,原料由輕到重變化時,相同原料量所得乙烯收率下降,產(chǎn)氣量減少,所得液體燃料油增加,聯(lián)副產(chǎn)物增加。,②氫含量,H氫原子數(shù)C碳原子數(shù),氫含量是指原料烴分子結(jié)構(gòu)中氫的質(zhì)量百分含量。它可以衡量原料的可裂解性和生成乙烯的能力。,氫含量PNA;液體產(chǎn)物收率PNA;容易結(jié)焦傾向P0,,斷鏈反應(yīng)不可逆,∴P對KX無影響,脫氫反應(yīng)P↓,KX↑,ΔN反應(yīng)①∴設(shè)計時以CO2含量為酸性氣體總量,并按CO2吸收速率設(shè)計。,CO22NAOH→NA2CO3H2OH2S2NAOH→NA2S2H2O,①,②,B流程,A原理物理吸收和化學(xué)吸收相結(jié)合,2)吸收法,B優(yōu)缺點,Ⅰ優(yōu)點吸收劑可再生循環(huán)使用,當(dāng)酸性氣體含量較高時,從吸收劑的消耗和廢水處理量看醇胺法優(yōu)于堿洗法,Ⅱ缺點,對酸性氣體雜質(zhì)的吸收不如堿洗法徹底只能到3050106醇胺易揮發(fā)降解,所以仍需補充醇胺水溶液雖呈堿性,但當(dāng)有酸性氣體時溶液PH降低,對設(shè)備材質(zhì)要求高,投資也高醇胺溶液可吸收雙烯烴,吸收劑高溫下再生時生成聚合物,既造成系統(tǒng)結(jié)垢,又損失了丁二烯。,①來源,壓縮機入口裂解氣中的水為入口TP下的飽和水,在壓縮機各段后面附著P↑T↓H2O逐漸減少至最后一段P35~37MPA,冷至15℃后飽和H2O含量600~700PPM。,②危害,帶入低溫系統(tǒng)造成設(shè)備和管道的堵塞原因如下水在低溫下結(jié)冰;在P↑T↓條件下生成CH46H2O,C2H67H2O,C3H88H2O白色結(jié)晶水合物堵塞設(shè)備。,③要求,降至5PPM以下(W分?jǐn)?shù)),此時,裂解氣進(jìn)入低溫分離系統(tǒng)的露點60℃,生產(chǎn)中以露點為控制指標(biāo),三、脫水/干燥,④方法,吸附干燥,特點原料氣中水含量低,而脫水后要求干燥度高,3A分子篩常用吸附劑,設(shè)兩個干燥劑罐,輪流進(jìn)行干燥和再生。,活性氧化鋁缺點,T100℃范圍內(nèi)吸附量受T影響大吸附容量隨相對濕度變化大會吸附C4不飽和烴,損失C4,再生時易生成聚合物結(jié)焦。(適用于氫、碳二、碳三餾分),①炔烴來源,四、脫炔,在裂解二次反應(yīng)時,烯烴脫氫會生成炔烴,乙炔主要集中于C2餾分,在裂解氣中含量一般為2000~7000PPM,丙炔及丙二烯集中于C3餾分,丙炔含量1000~1500PPM。,②危害,1)影響產(chǎn)品純度2)對乙烯、丙烯下游加工聚合過程的CAT中毒,影響產(chǎn)品質(zhì)量。3)在高壓聚乙烯生產(chǎn)中,乙炔積累過多會引起爆炸。,③要求,乙烯產(chǎn)品中乙炔摩爾分?jǐn)?shù)5PPM,丙烯產(chǎn)品中甲荃乙炔5PPM,丙二烯10PPM,④方法,1)催化加氫脫炔,A原理,熱力學(xué)和動力學(xué)分析結(jié)果C2H2→C2H6的副反應(yīng)更有利→要選擇好的CAT,主反應(yīng),副反應(yīng),B催化劑,鈀系催化劑對原料中雜質(zhì)含量限制很嚴(yán),通常要求硫含量低于5PPM,載體為AL2O3。,C前加氫和后加氫,前加氫裂解氣中氫氣未分離出來前利用裂解氣中的H2對炔烴直行選擇性加氫。,優(yōu)點流程簡化,節(jié)省投資,缺點不安全操作穩(wěn)定性差(H2用量無法根據(jù)需求量供給,而是大大過量),后加氫將裂解氣中C2和C3餾分分離出來后再分別對C2、C3加氫。,優(yōu)點H2定量供給,溫度容易控制,不易發(fā)生飛溫所以目前工業(yè)上以后加氫為主,2)溶劑吸收法脫乙炔,A原理,使用選擇性溶劑,利用它們對乙炔有較高的溶解度,而對其它組分溶解度較低的原理,將C2餾分中的少量乙炔選擇性地吸收到溶劑中,然后在一定條件下把乙炔解吸出來。,B吸收劑,對乙炔溶解度高,對其它組分溶解度低,沸點較高,以減少解吸時的溶劑損耗。,C工藝流程,,D溶劑法與加氫法的比較,兩種方法的投資大體相同,公用工程消耗相當(dāng)。溶劑法早期是乙烯裝置脫炔的主要方法,逐漸被后加氫所取代。隨著裝置生產(chǎn)能力提高,乙炔需要回收,所以又恢復(fù)用溶劑法。,一、裂解氣分離流程,642精餾分離系統(tǒng),,,順序流程能耗最低,目前運用最廣泛。,深冷分離法各流程比較1T乙烯,二、精餾塔及其操作條件,(1)甲烷塔,脫甲烷塔系統(tǒng)是裂解氣分離的關(guān)鍵,因為脫甲烷塔操作效果對產(chǎn)品收率、純度及經(jīng)濟(jì)性影響較大;且脫甲烷塔溫度最低、工藝復(fù)雜,原料預(yù)冷及脫甲烷塔系統(tǒng)的冷量消耗約占分離部分總冷量的一半。,?影響深冷分離中乙烯收率的主要因素是脫甲烷塔的原料氣組成CH4/H2值、溫度和壓力。,CH4/H2值比值越大,甲烷在塔頂越容易液化,冷凝器尾氣中乙稀損失就少,乙稀收率↑,低壓法分離效果好,乙烯收率高,回流比小,但其需要耐低溫鋼材,多一套甲烷制冷系統(tǒng),流程較復(fù)雜,采用不多。高壓法不必采用甲烷制冷系統(tǒng),可用液態(tài)乙烯制冷。壓力高可減少精餾塔容積,減少投資。,根據(jù)相律,脫甲烷塔操作條件自由度為1,溫度隨壓力確定而確定,(2)乙烯塔,經(jīng)綜合經(jīng)濟(jì)比較,即考慮冷量消耗,設(shè)備投資、操作壓力及產(chǎn)品乙烯輸出壓力等因素,高壓法優(yōu)于低壓法。且如脫甲烷塔采用高壓,則乙烯塔也采用高壓為宜。,(3)丙烯塔,丙烯與丙烷的相對揮發(fā)度接近于1,因此他們間的分離最困難,是深冷分離中塔板數(shù)最多,回流比最大的塔,屬于精密精餾塔。,65烴類催化裂解制烯烴進(jìn)展,651國內(nèi)重質(zhì)原料生產(chǎn)低碳烯烴工藝技術(shù)進(jìn)展,(1)重油深度催化裂化(DCC)工藝技術(shù)與催化熱裂解CPP工藝技術(shù)(2)重油直接裂解制乙烯(HCC)工藝技術(shù),652國外重質(zhì)原料生產(chǎn)低碳烯烴工藝技術(shù)進(jìn)展,(1)EXXONMOBIL雙提升管工藝(2)MAXOFINTM工藝(3)PETROLFCC工藝(4)NEXCC工藝,
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簡介:第三單元脂肪烴石油化學(xué)工業(yè),專題九認(rèn)識有機化合物常見的烴,2013高考導(dǎo)航,一、甲烷、乙烯、乙炔1.組成和結(jié)構(gòu),109°28′,平面形,直線形,2化學(xué)性質(zhì)1甲烷的取代反應(yīng)以與CL2的取代為例①反應(yīng)原理,②反應(yīng)特點CH4分子中的氫原子逐步被氯原子替代,每從CH4分子中取代1MOLH原子,就消耗1MOLCL2分子2乙烯、乙炔的加成反應(yīng),思想感悟1.與BR2加成能生成幾種物質(zhì),【提示】4種結(jié)構(gòu)中存在單、雙鍵交替,這樣在發(fā)生加成反應(yīng)時,,可以發(fā)生1,2加成或3,4加成,也可以發(fā)生1,4加成,還可以發(fā)生全加成,故與BR2反應(yīng)時,加成產(chǎn)物有,二、脂肪烴的來源和石油化學(xué)工業(yè)1.石油的分餾1原理利用烷烴沸點不同,對石油加熱,使其汽化,再按沸點的不同,分離出不同的餾分2常壓分餾與減壓分餾的區(qū)別,2天然氣、液化石油氣的主要成分1天然氣主要成分為CH42液化石油氣主要是烷烴的混合物,思考感悟2.石油的裂化和裂解相同嗎【提示】不相同在一定條件下加熱加壓或存在催化劑把相對分子質(zhì)量大、沸點高的烴斷裂為相對分子質(zhì)量小、沸點低的烴,這種方法叫裂化,,其目的是提高輕質(zhì)液體燃料的產(chǎn)量,特別是提高汽油的產(chǎn)量在石油化工生產(chǎn)中,采用更高的溫度700℃~800℃,有時甚至選1000℃以上,使石油分餾產(chǎn)物中長鏈烴斷裂成乙烯、丙烯等小分子氣態(tài)烴和少量液態(tài)烴的加工過程,,稱為石油的裂解其目的是獲得乙烯、丙烯等有機化工原料,是工業(yè)獲得乙烯的主要方法裂解又稱深度裂化,考點一不飽和烴的化學(xué)性質(zhì)1.加成反應(yīng)1構(gòu)成有機物不飽和鍵的兩個原子與其他原子或原子團(tuán)直接結(jié)合生成新物質(zhì)的反應(yīng)如,①烯烴的不對稱加成氫加到含氫多的不飽和碳原子一側(cè)②共軛二烯烴的加成共軛二烯烴與一定量的鹵素單質(zhì)發(fā)生加成反應(yīng)時,加成方式有1,2加成,1,4加成和完全加成,2炔烴也能發(fā)生加成反應(yīng)如2.加聚反應(yīng)一些具有不飽和鍵的有機化合物可以通過加成反應(yīng)得到高分子化合物,如乙烯加聚得到聚乙烯,炔烴通常難以自身加聚,但乙炔在一定條件下發(fā)生加聚反應(yīng)得到聚乙炔不同烯烴分子間也可發(fā)生加聚反應(yīng),如,【特別提醒】1上述兩種加聚反應(yīng)的產(chǎn)物雖然寫法不同,但代表了同一種物質(zhì)2加聚反應(yīng)屬于加成反應(yīng)3.氧化反應(yīng)不但能燃燒,而且還能使酸性KMNO4溶液褪色,即時應(yīng)用1.Ⅰ如下圖,在光照條件下,將盛有CH4和CL2的量筒倒扣于盛有飽和食鹽水的燒杯中進(jìn)行實驗,對實驗現(xiàn)象及產(chǎn)物的分析中錯誤的是________,A.混合氣體的顏色變淺,量筒中液面上升,B.量筒內(nèi)壁上出現(xiàn)的油狀液滴,應(yīng)是三氯甲烷、四氯甲烷的混合物C.燒杯中有白色固體物質(zhì)析出D.甲烷與氯氣反應(yīng)后的產(chǎn)物只有CCL4,Ⅱ根據(jù)烯烴的性質(zhì)回答下列問題1一瓶無色氣體,可能含有CH4和CH2CH2,或其中的一種,與一瓶CL2混合后光照,觀察到黃綠色逐漸褪去,瓶壁有少量無色油狀小液滴①由上述實驗現(xiàn)象推斷出該瓶氣體中一定含有CH4,你認(rèn)為是否正確,為什么_______。,②上述實驗中可能涉及的反應(yīng)類型有_______2含有的化合物與CH2CH2一樣,在一定條件下可聚合成高分子化合物,①廣泛用作農(nóng)用薄膜的聚氯乙烯塑料,是由聚合而成的,其化學(xué)方程式是____________________②電器包裝中大量使用的泡沫塑料的主要成分是聚苯乙烯,,它是由________寫結(jié)構(gòu)簡式聚合而成的解析Ⅰ反應(yīng)中CL2被消耗,產(chǎn)物有CH3CL、CH2CL2、CHCL3、CCL4、HCL,其中CH2CL2、CHCL3、CCL4為不溶于水的油狀液體,HCL溶于水,氣體體積減小,,且溶液中CCL-增大,而析出NACL白色固體,故A、C正確,B、D錯誤Ⅱ1①因為CH2CH2+CL2→CH2CLCH2CL,經(jīng)反應(yīng)也能使黃綠色逐漸褪去,且CH2CLCH2CL為油狀液體,故不能說明無色氣體中一定含CH4,②涉及到的反應(yīng)類型可能有取代反應(yīng)和加成反應(yīng),答案ⅠBDⅡ1①不正確,因為CH2CH2也可以與CL2發(fā)生加成反應(yīng),而使黃綠色逐漸褪去,生成的CH2CLCH2CL也是油狀液體②取代反應(yīng)、加成反應(yīng),考點二烴燃燒的規(guī)律1.氣態(tài)烴完全燃燒前后氣體體積的變化,①Y=4時,ΔV=0,體積不變②Y>4時,ΔV>0,體積增大③Y<4時,ΔV<0,體積減小2燃燒后溫度低于100℃,即水為液態(tài)時,3無論水為氣態(tài)還是液態(tài),燃燒前后氣體體積的變化都只與烴分子中的氫原子數(shù)有關(guān),而與烴分子中的碳原子數(shù)無關(guān)2.有機物的組成與燃燒產(chǎn)物的關(guān)系,3不同的有機物完全燃燒時,若生成的CO2和H2O的物質(zhì)的量之比相同,則它們分子中C原子與H原子的原子個數(shù)比也相同3.耗氧量大小比較1等質(zhì)量的烴CXHY完全燃燒,耗氧量與碳的百分含量或氫的百分含量有關(guān),碳的百分含量越高,耗氧越少,或Y/X值越小,耗氧量越少2等質(zhì)量的烴,若最簡式相同,完全燃燒耗氧量相同,且燃燒產(chǎn)物也相同推廣最簡式相同的烴無論以何種比例混合,只要總質(zhì)量相同,耗氧量就相同,【特別提醒】烴完全燃燒實質(zhì)是將烴中的碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳,烴中的氫轉(zhuǎn)化為水,要學(xué)會運用質(zhì)量守恒定律進(jìn)行有關(guān)計算和推斷,解決相關(guān)實際問題,即時應(yīng)用2.400K、1013KPA時,15L某烴蒸氣能在AL氧氣中完全燃燒,體積增大至A+3L相同條件下請回答下列問題1該烴在組成上必須滿足的基本條件是__________________________,2當(dāng)A=10L時,該烴可能的分子式為______3當(dāng)該烴的分子式為C7H8時,A的取值范圍為________解析1根據(jù)烴完全燃燒的通式和差量法可以求解,即,2由于該烴在O2中完全燃燒,故O2足量,即15X+Y/4≤10,且Y=8,解得X≤14/3,且X為整數(shù),結(jié)合該烴中的氫原子數(shù)為8,,可知該烴可能為C4H8或C3H83當(dāng)烴的分子式為C7H8時,烴完全燃燒,即A≥15X+Y/4,且Y=8,求得A≥135答案1該烴分子中氫原子數(shù)為82C4H8、C3H83A≥135,甲烷中混有乙烯,欲除去乙烯得到純凈的甲烷,最好依次通過盛有何種試劑的洗氣瓶A.澄清石灰水、濃硫酸,B.酸性KMNO4溶液、濃硫酸C.溴水、濃硫酸D.濃硫酸、酸性KMNO4溶液【解析】乙烯分子中存在雙鍵,能與BR2發(fā)生加成反應(yīng)而被除去,酸性KMNO4溶液具有強氧化性,能將乙烯氧化成CO2混入CH4中,使CH4不純凈濃硫酸雖有強氧化性,但常溫下卻無法氧化乙烯,只能吸收乙烯中的水分【答案】C,【名師指津】除去烷烴氣體中的烯烴、炔烴氣體的問題乙烷是烷烴氣體中的代表物,乙烯是烯烴氣體中的代表物,乙炔是炔烴氣體中的代表物,這里以它們?yōu)槔齺碚f明問題,乙烷不溶于溴水,乙烯、乙炔跟溴水中的溴發(fā)生加成反應(yīng)生成液態(tài)溴代物因此,可用溴水除去混在乙烷氣體中的乙烯氣體或乙炔氣體乙烷不溶于酸性KMNO4溶液,乙烯、乙炔在酸性KMNO4溶液中被氧化,會生成CO2氣體,因此,不宜用酸性KMNO4溶液除去混在乙烷氣體中的乙烯氣體或乙炔氣體乙烯、乙炔在溴的四氯化碳溶液中發(fā)生加成反應(yīng)生成液態(tài)溴代物,乙烷易溶于四氯化碳因此,不能用溴的四氯化碳溶液除去混在乙烷氣體中的烯烴氣體或炔烴氣體,跟蹤訓(xùn)練下列說法中,錯誤的是A.無論是乙烯的加成反應(yīng),還是乙烯使酸性KMNO4溶液褪色都與分子含有碳碳雙鍵有關(guān)B.無論使用溴的四氯化碳溶液還是酸性KMNO4溶液都可以鑒別乙烯和乙烷,C.相同質(zhì)量的乙烯和甲烷完全燃燒后產(chǎn)生的水的質(zhì)量相同D.乙烯的化學(xué)性質(zhì)比乙烷的化學(xué)性質(zhì)活潑解析選C乙烯中的氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于甲烷中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù),等質(zhì)量的乙烯和甲烷燃燒,甲烷生成H2O的質(zhì)量大,如何從石油中獲得更多的輕質(zhì)燃油一直是化學(xué)家探索的課題,將石油分餾得到的重油進(jìn)行裂化可以獲得更多的輕質(zhì)燃油資料1石蠟是含有20~30個碳原子的烷烴的混合物,常溫下呈固態(tài),資料2石油催化裂化中通常使用AL2O3作催化劑某研究性學(xué)習(xí)小組在實驗室中模擬石油的催化裂化,裝置如圖,實驗過程中可觀察到燒瓶Ⅰ中固體石蠟先熔化,試管Ⅱ中有少量液體凝結(jié),試管Ⅲ中酸性高錳酸鉀溶液褪色,,實驗后聞試管Ⅱ中液體,具有汽油的氣味,1為保證實驗成功,實驗前必須進(jìn)行的操作是____________________,裝置中較長導(dǎo)管的作用是______2試管Ⅱ中少量液體凝結(jié)說明了___________________________3試管Ⅲ中溶液褪色說明了______,4判斷能否用試管Ⅱ中的液體萃取溴水中的溴并說明理由_____5寫出二十烷裂化得到癸烷和癸烯的化學(xué)方程式_____6石油裂化的重要意義是_______,【解析】煉制石油能得到許多有機化合物石油的分餾、催化裂化、裂解都是煉制石油的重要手段為了提高從石油得到的汽油等輕質(zhì)油的產(chǎn)量和質(zhì)量,可以用石油分餾產(chǎn)品為原料,在加熱、加壓和催化劑存在下,使相對分子質(zhì)量較大、,沸點較高的烴斷裂成相對分子質(zhì)量較小、沸點較低的烴,這種煉制過程叫催化裂化【答案】1檢查裝置的氣密性導(dǎo)氣、冷凝氣體2裂化生成了五個碳原子數(shù)以上的烴,3裂化生成了碳原子數(shù)小于5的烯烴4不能,因為裂化產(chǎn)物中有烯烴,易與溴發(fā)生加成反應(yīng),【名師指津】石油化工是高考的重要命題內(nèi)容,常結(jié)合石油的組成、石油化工基本原理、利用石油產(chǎn)品合成有機物等并聯(lián)系烴類及烴的衍生物進(jìn)行綜合命題直餾汽油中含很少不飽和烴,,可用作鹵素單質(zhì)的萃取劑,而裂化汽油含有較多不飽和烴,易與鹵素單質(zhì)發(fā)生加成反應(yīng),故不能用作鹵素單質(zhì)的萃取劑,以石油裂解氣為原料,通過一系列化學(xué)反應(yīng)可得到重要的化工產(chǎn)品增塑劑G,請完成下列各題1寫出反應(yīng)類型反應(yīng)①_________,反應(yīng)④________2寫出反應(yīng)條件反應(yīng)③_________,反應(yīng)⑥________3反應(yīng)②③的目的是___________4寫出反應(yīng)⑤的化學(xué)方程式_____,【常見錯誤】,【錯因分析】1答題不規(guī)范是導(dǎo)致錯誤的原因,不能把“取代反應(yīng)”寫為“取代”等2對典型的有機物轉(zhuǎn)化的特殊反應(yīng)條件識記不準(zhǔn)確是導(dǎo)致錯誤的原因3錯誤原因不明確各步操作步驟的原理和作用或答題不規(guī)范等,本題考查的是CH2CHCHCH2與X2發(fā)生加成反應(yīng),生成CH2XCHCHCH2X,再在NAOH水溶液作用下發(fā)生水解反應(yīng)生成二元醇HOCH2CHCHCH2OH,因在將醇催化氧化生成羧酸C時,碳碳雙鍵更易被氧化,,,,,,,,,故先用HCL保護(hù)生成B,再將醇催化氧化生成羧酸C,然后通過鹵代烴的消去反應(yīng)NAOH醇溶液和加熱條件下重新生成,再酸化得到丁烯二酸而CH3CHCH2在一定條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成CH2CHCH2BR,,,,再和HBR發(fā)生加成反應(yīng)得到CH2BRCH2CH2BR,在NAOH水溶液作用下發(fā)生水解反應(yīng)生成丙二醇,與丁烯二酸發(fā)生縮聚反應(yīng)生成G4對題干信息的提取有誤,或框圖中信息鄰位H的取代反應(yīng)的理解和應(yīng)用錯誤,,,【答案】1加成反應(yīng)取代反應(yīng)2NAOH/醇溶液、加熱或KOH/醇溶液、加熱NAOH/水溶液、加熱3防止雙鍵被氧化合理即可,甲烷與氯氣的取代反應(yīng)有些實驗室實驗就是化學(xué)工業(yè)制法的縮影,甲烷作為一種新型的清潔能源,越來越受到重視,在歷年高考中頻頻出現(xiàn),但主要是作為一種新能源的考查方式來簡單考察,甲烷的性質(zhì)實驗與其他無機知識相結(jié)合的題目較為新穎,應(yīng)是今后高考命題的一個方向,典例探究某研究小組為了探究甲烷和氯氣反應(yīng)的情況,設(shè)計了幾個實驗請?zhí)顚懴铝锌瞻?實驗一用如圖所示裝置,收集一試管甲烷和氯氣的混合氣體,光照后觀察到量筒內(nèi)形成一段水柱,認(rèn)為有氯化氫生成1該反應(yīng)的反應(yīng)類型為_________2該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______只寫第一步,3水槽中盛放的液體應(yīng)為______填標(biāo)號A.水B.飽和石灰水C.飽和食鹽水D.飽和NAHCO3溶液,實驗二收集一試管甲烷和氯氣的混合氣體,光照反應(yīng)后,滴加AGNO3溶液,看到有白色沉淀生成,認(rèn)為有氯化氫生成4該實驗設(shè)計的錯誤之處為_____實驗三步驟一收集半試管氯氣,加入10ML蒸餾水,充分振蕩,,采用DIS系統(tǒng)的PH傳感器測溶液的PH下同,測得PH=326步驟二收集一試管甲烷和氯氣的混合氣體各占50,在40W的日光燈下光照6MIN后,加入10ML蒸餾水,充分振蕩,測得PH=100,5判斷該反應(yīng)中有氯化氫生成的依據(jù)是______6假設(shè)氯氣完全參與反應(yīng),且不考慮氯氣溶解于水往反應(yīng)后的溶液中加水稀釋到10000ML,分別取2000ML稀釋液,以K2CRO4為指示劑,,用濃度為001MOLL-1的AGNO3溶液滴定溶液中的CL-,滴定終點時消耗AGNO3溶液的體積平均為1000ML,則試管中原有氯氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為______ML步驟三將5支充滿甲烷和氯氣混合氣體各占50的試管,,分別放在40W的日光燈下光照不同時間后,加入10ML蒸餾水,充分振蕩,測得PH如下表,7該實驗可得到結(jié)論_____步驟四探究不同光照條件對甲烷與氯氣反應(yīng)速率的影響8試設(shè)計一個可行的實驗方案_________________________,本部分內(nèi)容講解結(jié)束,按ESC鍵退出全屏播放,
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上傳時間:2024-01-05
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