(完整版)化石燃料与有机化合物的总复习.doc

化石燃料与有机化合物仅含有碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物，又称为烃碳原子之间都以单键相结合，其余的价键均与氢原子结合并被“饱和 ”，这一系列化合物称为烷烃； 其分子组成用 CnH2n+2(n≥ 1)表示烃的自然界主要来源是化石燃料天然气的主要成分是甲烷石油的化学成分主要是各种液态的烃；石油裂解已成为生产乙烯的主要方法，而乙烯的产量是衡量石油化工发展水平的标志煤主要含碳元素， 是由有机物和无机物所组成的复杂的混合物；煤的综合利用是苯等有机物的主要来源一、天然气的利用甲烷H1、甲烷的分子结构C H分子式： CH 4H；分子呈正四面体结构， 4个 C-H 键之间的夹角 109°28′结构式：H2、甲烷的化学性质和用途(1) 氧化反应 :点燃CO2＋ 2H2O①燃烧： CH 4＋2O 2可作为高效、较洁净的燃料②催化氧化： CH 4＋ H2 O催化剂CO＋ 3H2△生成的混合气体能合成甲醇2) 取代反应：有机化合物分子中的某种原子（或原子团）被另一种原子（或原子团）所取代的反应如： CH 4 +Cl 2光CH 3Cl +HCl； C H 3 Cl+Cl光CH 2 Cl 2 +HCl ； CH 2 Cl 2 +Cl 2光CHCl 3+HCl2CHCl 3 +Cl 2光CCl 4 +HCl反应生成的三氯甲烷和氟化氢反应，可制氟利昂。

3) 裂解反应 : CH 4高温 C+2H 2制炭黑和氢气二、石油炼制 乙烯1、石油炼制（ 1）石油分馏：加热时，碳原子数少的烃，沸点低，先汽化，经冷凝先分离出来，这样继续加热和冷凝，把石油分成不同沸点范围的蒸馏产物主要产品为汽油、煤油和柴油等轻质油 2）催化裂化：在催化剂存在条件下，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂成相对分子质量小、沸点低的烃其目的是提高汽油的产量和质量 3）石油的裂解：是在更高温度下，深度裂化，以获得短链不饱和链烃为主要成分的石油加工过程裂解气的主要成分有“三烯” : 乙烯、丙烯、异丁烯2、乙烯与乙炔（ 1）分子结构乙烯分子式： C H ；结构简式： CH＝ CH；所有原子处在同一平面上，各个键之间的夹角120°2422乙炔分子式： C2H2；结构简式： HC≡ CH；所有原子在同一条直线上，各个键之间的夹角180° 2）化学性质①加成反应：有机物分子中双键（或三键）两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应如： CH 2＝ CH 2＋ HCl催化剂催化剂CH 2＝ CHClCH 3CH 2Cl ； CH ≡ CH＋ HCl②氧化反应： 都可在氧气中燃烧生成二氧化碳和水；都可被 KMnO酸性溶液氧化， 使其褪色。

4三、煤的综合利用1、煤的综合利用（ 1）煤的气化和液化高温煤的气化是将煤转化为可燃性气体的过程如: C(s) ＋ H 2 O(g)CO(g) ＋ H 2 (g)煤的液化是把煤转化成燃料油、含氧有机物等液态燃料的过程 2）煤的干馏：把煤隔绝空气加强热使它分解的过程主要产品为固体 ( 焦炭 ) 、液体 ( 煤焦油、粗氨水 ) 和气体 (焦炉气 )2、苯（ 1）苯的分子结构分子式： C6H6；结构简式： 或 ；分子呈平面正六边形结构，各个键之间的夹角 120°苯分子中并无碳碳双键，而是一个介于单、双键之间的特殊的键 2）苯的化学性质： 易取代， 可加成， 难氧化（不包括燃烧 苯完全燃烧时生成水和二氧化碳 ）①取代反应：+Br 2Fe②加成反应 :+3H 2催化剂△例题解析Br +HBr ；+HNO3浓硫酸NO 2+ H O60℃2例 1在光照下，将等物质的量的CH和 Cl 2 充分反应，得到产物的物质的量最多的是（）4A.CH ClB.CHCl2C.CCl4D.HCl32解析由甲烷和氯气发生取代反应的化学方程式可以知道，每生成1mol卤代烃，可生成1molHCl；由于甲烷和氯气发生的是“连锁”反应，反应一旦发生会有四种卤代烃产生，而每一步取代反应中都有HCl 生成。

答案为（ D）例 2某烃中碳和氢的质量比是24∶ 5，该烃在标准状况下的密度是2.59g/L，写出该烃的分子式解析（ 1）先求实验式（表示构成物质的元素的原子个数最简比的式子）：C 和 H 的原子个数比＝ 24/12 ∶ 5/1 ＝ 2∶ 5，所以实验式为C2H5 2）再求相对分子质量：摩尔质量＝ 22.4 ×2.59=58g/mol ，相对分子质量为 58（ 3）最后求分子式：(C2H5)n ＝ 58，解得 n＝2，分子式为 C4H10例 3室温时 20mL某气态烃与过量氧气混合，完全燃烧后的产物通过浓硫酸，再恢复到室温，气体体积减少了 50mL，剩余气体通过苛性钠溶液，体积又减少了40mL求气态烃的分子式解析燃烧产物通过浓硫酸时，水蒸气被吸收，再通过苛性钠时，CO气体被吸收，故CO的体22积为 40mL根据体积减少可考虑用体积差量法计算设烃的分子式为CxHy，其燃烧的化学方程式为:CxHy ＋ (x+y/4)O点燃xCO ＋ y/2HO△ V2221x+y/4x气体减少 1+y/420mL40mL50mL1∶ x=20∶ 40解得x=21∶ (1+y/4)=20 ∶ 50解得y=6所以该气态烃的分子式为C2H6。

由例 2、例 3 可总结出确定烃的分子式的基本途径有：① C、H 元素的质量② C、H 元素的质量比③ C、H 元素的质量分数④燃烧产物的物质的量烃燃烧方程式计算、讨论①M=22.4d实验式 相对分子质量＝ ②M=DMr （M 为气体相对密度，Mr 为气体相对分子质量）③M ＝M 1a1%+M 2a2%+ ⋯分子式例 4 丁烷催化裂解，其碳链按两种方式断裂，生成四种物质CH4 、C2H6、C2H 4 和 C3H6若丁烷的裂解率为 90%，且裂解后 C2H4和 C3H6 的质量相等， 则裂解后得到的相对分子质量最小的气态烃，在棍合气体中的体积分数为()A.11% B.19%解析 丁烷裂解后相对分子质量最小的烃是质量未给定具体数值，所求结果又为比值，故可设假设 C2H4 和 C3H 6 的质量均为 42gC4H 10催化剂+ C3H6CH 41mol△42g1molC4H10催化剂C2H 4 + C2H61.5mol△42g1.5molC.40% D.50%CH4解题的关键是 C2H4 和 C3H 6 质量相等， 由于C2H 4 和 C3H6 质量为一适当数值进行求算42/42=1mol42/28=1.5mol未裂解的丁烷的物质的量： (1 十 1.5)÷ 90%－ (1 十 1.5)=0.28mol ；裂解后混合气体总物质的量： 0.28 十 (1 十 1 十 l.5 十 1.5)=5.28mol 。

因为在相同状况下，气体的体积之比等于物质的量之比，故甲烷占有的体积分数为： 1/5.28× 100%≈ 19% ，故选 (B) 这道题如设生成的 C2H 4 和 C3H 6 质量为 ag，。