题目
19 .煤和石油在组成、结构及应用上有什么差别。
19 .煤和石油在组成、结构及应用上有什么差别。
题目解答
答案
答:(1). 煤的 H/C 原子比远低于石油,含氧量远高于石油;(2). 煤的主体是高分子聚合物,而石油的主体是小分子化合物; (3). 煤中矿物质较多。(4). 石油采用蒸馏、萃取、催化裂化和催化重整等简单的物理化学方法就可分离或改变结构,在化工中应用广泛。(5) 煤须经焦化、气化或液化等深加工手段打破化学键,获得组成复杂的低相对分子量化合物,由于技术及成本原因限制了它在化工中的应用,目前主要是用于生产焦炭、制合成气、合成氨、甲醇等。
解析
考查要点:本题主要考查煤和石油在组成、结构及应用上的区别,需要结合两者的化学组成、分子结构特点及工业加工方式展开分析。
解题核心思路:
- 组成对比:从元素含量(H/C比、含氧量)和杂质(矿物质)角度分析。
- 结构对比:明确煤是高分子聚合物,石油是小分子化合物。
- 应用对比:结合加工工艺(物理化学方法 vs 深加工技术)说明两者在化工和工业中的应用差异。
破题关键点:
- 煤的高碳低氢、高氧特性是其组成的核心特征。
- 石油的小分子结构决定了其易加工性。
- 煤需复杂深加工才能转化为化工原料,而石油加工相对简单。
1. 组成上的差别
- H/C原子比:煤的氢碳比(H/C)远低于石油,说明煤中碳含量更高,氢相对较少。
- 含氧量:煤的含氧量显著高于石油,这与其来源(植物遗体)有关。
- 矿物质:煤中含有较多硫、氮等杂质,而石油中此类矿物质较少。
2. 结构上的差别
- 煤:主要由大分子高分子聚合物构成,结构复杂,分子量大。
- 石油:主要成分是小分子烃类(如烷烃、环烷烃、芳香烃),分子量较小。
3. 应用上的差别
- 石油:通过蒸馏、催化裂化、催化重整等物理化学方法即可分离或改性,广泛用于生产燃料和化工原料。
- 煤:需通过焦化、气化、液化等复杂工艺打破化学键,生成低分子化合物(如合成气、甲醇),但因技术成本限制,主要仍用于生产焦炭、合成氨等。