石油化工和煤炭化工

　　1．石油化工

　　(1)石油的成分

　　石油不是一種單純的化合物，它主要是烷烴、環烷烴、芳香烴的混合物，大部分是液態烴，同時在液態烴里溶有氣態和固態烴。

　　(2)石油的煉制

　　①分餾。是利用石油混合物中各組分沸點的不同，用加熱蒸發使各組分氣化后，分步冷凝，經常壓和減壓兩階段分餾，分別得到不同沸點范圍的餾分(溶劑油、汽油、煤油、柴油、潤滑油、凡士林、石蠟等)。石油分餾得到的汽油中不含不飽和烴，叫直餾汽油。

　　②裂化。是在高溫或催化劑作用下，使含碳原子個數的大分子碳鏈斷裂，生成符合汽油成分的小分子碳鏈烴的過程。目的是為了得到作為能源用的燃料油——以汽油為主。這種汽油含大量的不飽和烴，叫裂化汽油。

　　(3)石化生產

　　①裂解。是利用比裂化更高的溫度，使大分子碳鏈斷裂成短鏈的氣態不飽和烴，提供有機化工原料，也稱為高溫裂解。主要產物是乙烯、丙烯、丁二烯，生產中稱為“三烯”。

　　②重整。是把汽油的直鏈烴在催化劑的作用下調整結構，使其轉化為芳香烴和具有支鏈的烴。一方面是提高汽油的質量、更重要的另一方面是制得芳香烴，提供有機化工原料，主要產物有苯、甲苯、二甲苯，生產中稱為“三苯”。

　　2．煤炭化工(也稱為焦化工業)

　　(1)煤的成分

　　煤是由無機物和有機物組成的復雜混合物，主要含碳元素，同時含少量氫、氧、硫、氮、磷等元素。煤是工業上獲得芳香烴的主要原料。

　　(2)煤的干餾。是煤隔絕空氣加強熱使其分解的化學過程。干餾的固體產物焦炭也是重要化學合成的工業原料。液體產物中的煤焦油中可分離出若干芳香族化合物：苯、甲苯、二甲苯、酚、萘等。另一液體產物粗氨水，除生產化肥之外，分離出的氨氣也是化工原料。

　　3．其他：

　　(1)以石油和焦炭為原料生產碳化鈣(電石)，再用碳化鈣制乙炔，提供有機合成的原料氣，有關反應為：

　　CaCO3 CaO+CO2

　　CaO+3C CaC2+CO

　　CaC2+2H2O===CH≡CH↑+Ca(OH)2

　　(2)以天然氣為原料，經凈化得到甲烷，提供基本化學工業原料。

　　(九)有機化學的定量計算

　　在有機化學中，定量計算的內容包括：

　　1．根據反應的化學方程式，計算又關反應物和生成物的量。這類定量計算問題與無機化學的化學計算是完全相同的，同樣有涉及不純物的計算；涉及過量物的判斷；用差量法計算；盡量用反應中物質量關系式計算等。這樣的化學基本計算題目類型、解題途徑和解題技巧在有機計算中并無異樣。

　　2．根據反應中涉及的有關物質的量值，若已知該有機物的分子量，則可判斷有機物分子中官能團的數目；若已知有機物分子中官能團的數目，又可計算該有機物的分子量。例如Ag某多元醇CnH2n+2Om(即分子中的—OH基個數為m)跟足量金屬鈉完全反應后，生成H2Bg。當設CnH2n+2Om的分子量為M時，有如下的計算過程：

　　得到：M∶A=m∶B

　　類有機計算的基本模式。

　　3．通過定量計算判斷有機物的分子組成。這是有機定量計算中最主要的內容。它的常見題目類型有如下幾種：

　　(1)已知有機物中組成元素的質量分數和化學式式量，求有機物的化學式。這類題的解題思路和具體過程可表示如下：

　　此類題的解題過程中，有時所得的實驗式就是該有機物的化學式，題中就無需再給出化學式式量，僅根據元素質量比就可求得化學式。

　　【例】某烴的含氧衍生物中含碳37.5％，含氫12.5％。該有機物的化學式為_______。

　　解：該有機物中含O＝(100-37.5-12.5)％

　　∴　 實驗式為CH4O

　　∵　 此實驗式中原子個數同時擴大倍數時，所得的分子組成(如C2H8O2)不存在。

　　∴　 此有機物化學式(分子式)就是CH4O。

　　(2)已知有機物的分子組成通式和化學式式量，求有機物的化學式。

　　實際是利用化學式式量，確定有機物分子組成通式中的n值，從而得到化學式。

　　(3)利用有機物燃燒的反應通式，和其中有關物質的數值，求有機物的化學式。

　　這類題的解題過程中，當設有機物的化學式為CxHyOz，得到它燃燒時的反應通式為：

　　根據此燃燒反應通式各物質間的量關系，和燃燒過程中有關物質間的量關系，求得x、y、z的數值，從而確定該有機物的化學式。在這一類題型的題目中，由于已知數據的差異，題目又存在若干子類型。如若給出某烴的含氧衍生物0.1mol完全燃燒生成CO2 4.48L(標準狀況)和5.4g H2O。因為標準狀況下 4.48L CO2為0.2mol，5.4g H2O為0.3mol。根據

　　＝2，y＝6。此時，該有機物表示為C2H6Oz。若再求其中的z值，則需在上述題中已知數據的基礎上，再給出下列條件中的一種，即可得到z值，從而確定該有機物的化學式。

　　①又知消耗O2 6.72L(標準狀況)。即1molCxHyOz消耗O23mol，得到：

　　②若又給出有機物的分子量為46；或是該有機物分子中原子個數為9；或是該有機物分子中的核外電子總數為26，可分別得到：12x+y+16=46；x+y+z=9和6x+y+8z=26。當x=2，y=6時，均可得z=1。

　　③若題中又給出反應后混合物增加0.1mol。即1mol該有機物燃燒，

　　以上各種情況，都可通過不同的途徑最終求得z=1，確定該烴的含氧衍生物的化學式為C2H6O。