乙炔与煤化工

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1、乙炔及煤化工1. 乙炔分子的组成和结构：(1) 分子式：C2H2(2) 结构式：HC三CH注意：乙炔分子中的2个C原子和2个H原子处于同一直线上，键角为180。(3) 结构简式：CH三CH(4) 电子式：H -Cr.C.H(5)乙炔的分子模型：I2. CH三CH的物理性质：无色、无味的气体，密度比空气小，微溶于水、易溶于乙醇、苯、丙酮等 有机溶剂。3. CH三CH的化学性质：( 1 )氧化反应：a. 燃烧反应：2CH三CH+5O2 点燃4CO2+2H2O。实验现象：火焰明亮，伴有浓烈的黑烟。乙炔在氧气中燃烧，放出大量的热，产生的氧炔焰温度 可达3000 r以上可用氧炔焰来焊接和切割金属。b.

2、易使酸性 KMnO4 溶液紫色褪去：C2H2+2MnO4-+6H+f 2Mn2+2CO2+4H2O。(2) 高温分解：乙炔在高温下分解为碳和氢气，由此可制备炭黑。(3) 加成反应：乙炔与足量溴水发生加成反应而使溴水褪色，且反应是分步进行的； 第一步加成：C-l =第一步加成：二_ 三“二二 _ 三 一 E，_-匚 TF- _ - 2 - 2-二亍.总反应：CHECH+2Br? CHBr2-CHBn 1丄2岛四漠乙烷注意：1, 2-二溴乙烯和1, 1, 2, 2-四溴乙烷的密度均比水大，且不溶于水，但与乙醇、乙醚、 氯仿、苯胺、醋酸等混溶。 乙炔除了和溴发生加成反应外，在一定条件下还可以与氢气、

3、氯化氢、水等发生加成反应,如:CH三CH+2H2fCH3CH3(用于制乙烷)CH三 CH+HC1CH2=CHC1(制氯乙烯)CH三 CH+H2OfCH3CHO(制乙醛)(4) 聚合反应：乙炔可以发生聚合反应生2成聚乙炔3。聚乙炔是良好的半导体，聚乙炔类导电聚合 物首先由日本化学家白川英树研制成功,他本人因此获得了 2000年获诺贝尔化学奖。生成聚乙炔 的反应为：n CH=CH CH=CHh注意：绝大多数聚合物是绝缘的，只有少数聚合物是半导体和导体。4. 乙炔的用途：乙炔可用于照明、焊接及切断金属(氧炔焰)，也是制造乙醛、醋酸、苯、合成橡 胶、合成纤维等的基本原料。乙炔在高温下分解为碳和氢，由此

4、可制备炭黑。5. 乙炔的实验室制法(1)实验原理：CaC2+2H2OC2H2T+Ca(OH)2,该反应类型是复分解反应。 CaC2又叫电石，其电子式为。CaC2可用焦炭和生石灰在电炉中高温制得：CaO+3C2500r-3000r CaC2+COf2电炉2(2)关于实验室制乙炔的几点说明： 取电石要用镊子夹取，切忌用手拿电石； 电石与水反应很剧烈，为减缓化学反应速率，可用饱和氯化钠溶液代替水； 要用排水法收集乙炔，不能用排空气法收集，因为乙炔的密度与空气接近： 实验中不可用(填“可用”或“不可用”)启普发生器，主要原因是：a. 反应剧烈，放出大量的热，启普发生器易受热炸裂；b. 当关闭启普发生器

5、导气管上的活塞使液态水和电石固体分离后，电石与水蒸气的反应还在进行， 不能达到“关之即停”的目的；c. 生成物Ca(OH)2微溶于水，易形成糊状泡沫，堵塞导气管与球形漏斗； 因电石中常含有硫化钙(CaS)、砷化钙(Ca3As2)、磷化钙(Ca3P2)等杂质，与水反应生成H* AsH3、PH3等有毒气体。因此，由电石制备的乙炔夹杂着特殊的臭味，可用CuSO4溶液除去杂质气体，涉及的反应有：CuSO4+H2SCuS；+H2SO424CuSO4+11AsH3+12H2O8CU3ASJ+3H3ASO4+24H2SO4 24CUSO4+11PH3+12H2O-8CU3Pi+3H3PO4+24H2SO4

6、注意：不能使用NaOH溶液除杂，因为。不能除AsH3、PH3o6. 工业制乙炔煤化工(1) 煤由有机物和无机物组成，主要含C、H、O、S、N等元素。(2) 煤的综合利用有煤的气化、液化和干馏等。煤的开发和利用过程中，要合理处理“废水”、 “废气”和“废渣”，减少污染，保护环境。(3) 煤的气化：煤在氧气不足的条件下进行部分氧化形成H2、CO、。日4等气体的过程。(4) 煤的液化：煤与岂在催化剂作用下转化为液体燃料(人造石油)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。(5) 煤的干馏：煤在隔绝空气条件下加热分解，生成焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气等产物的过程。焦炭

7、和生石灰在电炉中高温制得CaC2, CaC2再与水反应就可以制备乙炔了。 注意：煤的气化、液化、干馏都是化学(填“化学”或“物理”)变化。例 1.(乙炔及炔烃的性质)1.1. 乙烷、乙烯、乙炔共同具有的性质是(A)A. 都不溶于水，且密度均比水小B. 都能够使溴水和酸性KMnO4溶液褪色C. 分子中各原子都处在同一平面上D. 都能发生聚合反应生成高分子化合物1.2.关于CH3-CH=CH-C三CCH3分子的结构，下列说法正确的是(B )A. 6 个碳原子有可能都在一条直线上B. 6 个碳原子不可能都在一条直线上C. 6 个碳原子有可能都在同一平面上D. 6 个碳原子不可能都在同一平面上例 2.

8、（实验室制乙炔）2如图为实验室制取乙炔并验证其性质的装置图。下列说法不合理的是（D ）A. 逐滴加入饱和食盐水可控制生成乙炔的速率B. 若酸性KMnO4溶液褪色，说明乙炔具有还原性C. 在CuSO4溶液和KMnO4溶液装置间再加一个盛有CuSO4溶液的装置可使实验更严谨D. 将生成的气体直接通入到溴水中，溴水褪色，说明有乙炔生成 例 3.（炔烃相关的计算）3.1. 某温度和压强下，将4g由三种炔烃组成的混合气体与足量的氢气反应，充分加成后，生成 三种对应的烷烃，则所得烷烃中一定有（B）A.异丁烷B.乙烷C.丙烷D. 丁烷3.2下图中横坐标表示完全燃烧时耗用可燃气体X（C=A、B、C）的物质的量

9、n（X）,纵坐标表示消耗变式训练：1区别ch4、ch2=ch2、CH三CH的最简易方法是（C）A. 分别通入溴水B.分别通入酸性高锰酸钾溶液C. 分别在空气中点燃D.分别通入盛有碱石灰的干燥管2.除去乙烷中混有的少量乙炔，正确的方法是（ D ）A. 将混合气体通入氢氧化钠溶液B.将混合气体通过酸性高锰酸钾溶液C.将混合气体通入浓硫酸D.将混合气体通入溴水3用乙炔为原料制取CH2BrCHBrCl，可行的反应途径是（d）A.先加Cl2，再加Br2B.先加Cl2，再加HBrC.HCl，再加HBrD.先加HC1，再加Br24关于炔烃的下列描述正确的是（D）A. 通式为CnH2n 2的不饱和烃是炔烃B.

10、 炔烃分子里的所有碳原子都在同一直线上C. 炔烃易发生加成反应，也易发生取代反应D. 炔烃可以使溴水褪色，也可以使酸性高锰酸钾溶液褪色5下列有关乙炔性质的叙述中，既不同于乙烯又不同于乙烷的是（D）A.能燃烧生成CO2和H2OB.能发生加成反应C.能与KMnO4溶液发生反应D.能与HC1反应生成氯乙烯6下列有机物中含有碳碳叁键的是（B ）A. 聚氯乙烯B.石油裂解气C.聚乙炔D.裂化制得的汽油CH CH CIL7有关分子结构的叙述中正确的是（B）A. 分子中一定在同一平面上的碳原子至少为5个B. 分子中可能在同一平面上的碳原子最多为8个C. 分子中所有的碳原子有可能都在同一平面上D. 分子中在同

11、一直线上的碳原子数为48.CaC2和ZnC2、AI4C3、Mg2C3、Li2C2等同属离子型碳化物。请通过对CaC2制C2H2的反应进行 思考，从中得到启示，判断下述的说法中正确的是（C）A.ZnC2水解生成C2H4B.A14C3水解生成C3H4C.Mg2C3水解生成C3H4D.Li2C2水解生成C2H49乙烯基乙炔（CH2=CHC三CH）可由两分子乙炔反应得到，该物质是合成橡胶的重要原料，下列 关于该物质的说法正确的是（ D）A. 该物质既是H2C=CH2的同系物，又是HC三CH的同系物B. 该物质只能使酸性KMnO4溶液褪色，不能使溴水因反应褪色C. 该物质最多可与2mol H2发生加成反

12、应D. 利用该物质可合成氯丁橡胶（：I）10. 含有一个碳碳三键的炔烃，与氢气充分加成后的产物的结构简式为：Cll, （CHCf2（JI.-CHCI3,cn_ niL ch2CIt.此炔烃可能的结构有（C）A.1 种B.2 种C.3 种D.4 种11. 把煤转化为焦炭、煤焦油和焦炉气的操作过程称为（A）A.煤的干馏 B.煤的分馏 C.煤的蒸发 D.煤的灼烧12. 下列变化属于化学变化的是（ B）A.分镏B.干镏C.蒸馏D.萃取13. 下列各组气体均可使用启普发生器制得的是（ D）A.甲烷、氯气B.乙炔、氯化氢C.乙烯、乙炔D.氢气、二氧化碳14. 实验室制取下列气体的方法正确的是（ A）A.

13、氨：将消石灰和氯化铵加热，并用向下排空气法收集B. 乙炔：将电石和水在启普发生器中反应，并用向上排空气法收集C. 乙烯：将乙醇加热至170 r，并用排水法收集D. 硫化氢：用硫化亚铁与稀盐酸反应，并用向下排空气法收集15. 燃烧某混合气体，所产生的CO2的质量一定大于燃烧相同质量的丙烯所产生的CO2的质量，该 混合气体是（B）A. 丁烯、丙烷B.乙炔、乙烯C. 乙炔、丙烷D.乙烷、环丙烷16. 乙烯和乙炔的混合气体完全燃烧时所需要的氧气的体积是原混合气体的体积的2.7倍，若混合 气体与足量的氢气完全加成反应，消耗的氢气的体积是原混合气体的（ C ）A.1.2 倍B.1.4 倍C.1.6 倍D.

14、1.8 倍17以乙炔为主要原料可以合成聚氯乙烯、聚丙烯腈和氯丁橡胶，如图所示是有关合成路线图。CIA矍合丁十0圧一人却聚氯乙烯） 加期WCN乙/ +H為如芒务壬心人祁屋丙烯睛）蕊I +HC1加战 J聚合 卢川厂丫巾山方氯丁橡胶）请完成下列各题：（1）写出物质的结构简式：A，C。（2）写出反应的化学方程式：反应： 反应： 反应： 【答案】CH2=CHC1CH三C-CH=CH2權比莆r虑小一CHCl-一 - KHHlllCl備化那CH=C1I 十 泡 *CH. C I Icn3tn-=(n3Cl催化捌CH = r -(HCH2十H：lL18.该小组同学用如图装置进行“乙炔的制取及性质验证”实验。（ 1 ）反应前，先对量气管进行第一次读数。反应后，再对量气管进行第二次读数前应注意： ， ，读数时使视线与凹液面最低处相平。（2） 打开开关b将乙炔由c处导出，先通入溶液中除杂，后通入KMnO4酸性溶液，观察到的现象是，乙炔发生了反应（填反应类型）；将除杂后的乙炔通入溴的CCl4溶液中观察到现象 ，乙炔发生了反应（填反应类型）。（3） 为安全起见，点燃乙炔前应；在导管口c处点燃乙炔，观察到的现象。解：（1）待装置温度冷却到室温，上下移动B装置使A装置液面与B装置液面相平。（ 2）硫酸铜，紫色溶液逐渐褪色，氧化，溶液橙黄色褪，加成。（ 3）验纯，火焰明亮并伴有浓烈黑烟。