石油化工和煤炭化工

　　1．石油化工

　　(1)石油的成分

　　石油不是一种单纯的化合物，它主要是烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物，大部分是液态烃，同时在液态烃里溶有气态和固态烃。

　　(2)石油的炼制

　　①分馏。是利用石油混合物中各组分沸点的不同，用加热蒸发使各组分气化后，分步冷凝，经常压和减压两阶段分馏，分别得到不同沸点范围的馏分(溶剂油、汽油、煤油、柴油、润滑油、凡士林、石蜡等)。石油分馏得到的汽油中不含不饱和烃，叫直馏汽油。

　　②裂化。是在高温或催化剂作用下，使含碳原子个数的大分子碳链断裂，生成符合汽油成分的小分子碳链烃的过程。目的是为了得到作为能源用的燃料油——以汽油为主。这种汽油含大量的不饱和烃，叫裂化汽油。

　　(3)石化生产

　　①裂解。是利用比裂化更高的温度，使大分子碳链断裂成短链的气态不饱和烃，提供有机化工原料，也称为高温裂解。主要产物是乙烯、丙烯、丁二烯，生产中称为“三烯”。

　　②重整。是把汽油的直链烃在催化剂的作用下调整结构，使其转化为芳香烃和具有支链的烃。一方面是提高汽油的质量、更重要的另一方面是制得芳香烃，提供有机化工原料，主要产物有苯、甲苯、二甲苯，生产中称为“三苯”。

　　2．煤炭化工(也称为焦化工业)

　　(1)煤的成分

　　煤是由无机物和有机物组成的复杂混合物，主要含碳元素，同时含少量氢、氧、硫、氮、磷等元素。煤是工业上获得芳香烃的主要原料。

　　(2)煤的干馏。是煤隔绝空气加强热使其分解的化学过程。干馏的固体产物焦炭也是重要化学合成的工业原料。液体产物中的煤焦油中可分离出若干芳香族化合物：苯、甲苯、二甲苯、酚、萘等。另一液体产物粗氨水，除生产化肥之外，分离出的氨气也是化工原料。

　　3．其他：

　　(1)以石油和焦炭为原料生产碳化钙(电石)，再用碳化钙制乙炔，提供有机合成的原料气，有关反应为：

　　CaCO3 CaO+CO2

　　CaO+3C CaC2+CO

　　CaC2+2H2O===CH≡CH↑+Ca(OH)2

　　(2)以天然气为原料，经净化得到甲烷，提供基本化学工业原料。

　　(九)有机化学的定量计算

　　在有机化学中，定量计算的内容包括：

　　1．根据反应的化学方程式，计算又关反应物和生成物的量。这类定量计算问题与无机化学的化学计算是完全相同的，同样有涉及不纯物的计算；涉及过量物的判断；用差量法计算；尽量用反应中物质量关系式计算等。这样的化学基本计算题目类型、解题途径和解题技巧在有机计算中并无异样。

　　2．根据反应中涉及的有关物质的量值，若已知该有机物的分子量，则可判断有机物分子中官能团的数目；若已知有机物分子中官能团的数目，又可计算该有机物的分子量。例如Ag某多元醇CnH2n+2Om(即分子中的—OH基个数为m)跟足量金属钠完全反应后，生成H2Bg。当设CnH2n+2Om的分子量为M时，有如下的计算过程：

　　得到：M∶A=m∶B

　　类有机计算的基本模式。

　　3．通过定量计算判断有机物的分子组成。这是有机定量计算中最主要的内容。它的常见题目类型有如下几种：

　　(1)已知有机物中组成元素的质量分数和化学式式量，求有机物的化学式。这类题的解题思路和具体过程可表示如下：

　　此类题的解题过程中，有时所得的实验式就是该有机物的化学式，题中就无需再给出化学式式量，仅根据元素质量比就可求得化学式。

　　【例】某烃的含氧衍生物中含碳37.5％，含氢12.5％。该有机物的化学式为_______。

　　解：该有机物中含O＝(100-37.5-12.5)％

　　∴　 实验式为CH4O

　　∵　 此实验式中原子个数同时扩大倍数时，所得的分子组成(如C2H8O2)不存在。

　　∴　 此有机物化学式(分子式)就是CH4O。

　　(2)已知有机物的分子组成通式和化学式式量，求有机物的化学式。

　　实际是利用化学式式量，确定有机物分子组成通式中的n值，从而得到化学式。

　　(3)利用有机物燃烧的反应通式，和其中有关物质的数值，求有机物的化学式。

　　这类题的解题过程中，当设有机物的化学式为CxHyOz，得到它燃烧时的反应通式为：

　　根据此燃烧反应通式各物质间的量关系，和燃烧过程中有关物质间的量关系，求得x、y、z的数值，从而确定该有机物的化学式。在这一类题型的题目中，由于已知数据的差异，题目又存在若干子类型。如若给出某烃的含氧衍生物0.1mol完全燃烧生成CO2 4.48L(标准状况)和5.4g H2O。因为标准状况下 4.48L CO2为0.2mol，5.4g H2O为0.3mol。根据

　　＝2，y＝6。此时，该有机物表示为C2H6Oz。若再求其中的z值，则需在上述题中已知数据的基础上，再给出下列条件中的一种，即可得到z值，从而确定该有机物的化学式。

　　①又知消耗O2 6.72L(标准状况)。即1molCxHyOz消耗O23mol，得到：

　　②若又给出有机物的分子量为46；或是该有机物分子中原子个数为9；或是该有机物分子中的核外电子总数为26，可分别得到：12x+y+16=46；x+y+z=9和6x+y+8z=26。当x=2，y=6时，均可得z=1。

　　③若题中又给出反应后混合物增加0.1mol。即1mol该有机物燃烧，

　　以上各种情况，都可通过不同的途径最终求得z=1，确定该烃的含氧衍生物的化学式为C2H6O。