Question

6．如圖1所示，將浸透了石蠟油（17個(gè)碳以上的液態(tài)烷烴混合物）的石棉放在硬質(zhì)玻璃管的底部，試管中鍵入碎瓷片，給碎瓷片加強(qiáng)熱，石蠟油蒸汽通過(guò)熾熱的碎瓷片表面．
（1）若將生成的氣體通入酸性高錳酸鉀溶液后，酸性高錳酸鉀溶液褪色，褪色后的液體分為兩層，上層為無(wú)色油狀液，下層無(wú)色水狀液體．
（2）若將生成的氣體通入溴水，溴水也褪色．

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）實(shí)驗(yàn)裝置中礦渣棉的作用是石蠟油的載體，碎瓷片的作用是催化劑．
（2）酸性高錳酸鉀溶液褪色，有機(jī)化合物發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的類型是氧化反應(yīng)．
（3）溴水褪色，有機(jī)化合物發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的類型是加成反應(yīng)，還能觀察到的其他現(xiàn)象是液體分成三層
上層和下層都是無(wú)色、油狀，中間一層呈水狀．
（4）若將生成的氣體用圖2所示的裝置進(jìn)行收集、檢驗(yàn)，浸入水中的試管里形成的油狀液體，另一試管內(nèi)的酸性高錳酸鉀溶液褪色．按圖1所示的方法進(jìn)行石蠟油裂化的實(shí)驗(yàn)，從實(shí)驗(yàn)安全性的角度來(lái)說(shuō)，該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中存在的主要問(wèn)題是缺少防火設(shè)備，易發(fā)生氣態(tài)烴爆炸的事故．
（5）假設(shè)石蠟油中的某種烴的化學(xué)式是C₁₈H₃₈，它發(fā)生裂化反應(yīng)生成癸烷和烴A，癸烷又發(fā)生裂化反應(yīng)生成了己烷和烴B，己烷又發(fā)生裂化反應(yīng)生成了丁烷和烴C．寫(xiě)出上述裂化反應(yīng)的化學(xué)方程式（有機(jī)化合物用化學(xué)式表示）
①C₁₈H₃₈ $→_{△}^{催化劑}$C₁₀H₂₂+C₈H₁₆；
②C₁₀H₂₂ $→_{△}^{催化劑}$C₆H₁₄+C₄H₈；
③C₆H₁₄ $→_{△}^{催化劑}$C₄H₁₀+C₂H₄．

Answer 1

分析 （1）石蠟油附著于礦渣棉上，石蠟油的蒸氣經(jīng)過(guò)熱的碎瓷片后發(fā)生了裂化反應(yīng)；
（2）酸性高錳酸鉀溶液褪色，褪色后的液體分為兩層，上層無(wú)色油狀，下層無(wú)色水狀，這說(shuō)明石蠟油的裂化生成了不飽和烴和飽和烴，不飽和烴在酸性高錳酸鉀溶液中發(fā)生了氧化反應(yīng)；
（3）不飽和烴與溴水中的溴發(fā)生加成反應(yīng)，生成的有機(jī)化合物為無(wú)色、油狀液體，不溶于水，密度比水大；飽和烴為無(wú)色、油狀液體，不溶于水，密度比水�。�
（4）石蠟油裂化生成的氣體經(jīng)過(guò)水的冷凝后酸性高錳酸鉀溶液還褪色，這說(shuō)明在石蠟油裂化的過(guò)程中有氣態(tài)不飽和烴生成．氣態(tài)烴易燃、易爆；
（5）這里的裂化反應(yīng)即分解反應(yīng)，應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)中質(zhì)量守恒定律和已知的生成物就能判斷出另一種生成物．

解答 解：（1）石蠟油附著于礦渣棉上，石蠟油的蒸氣經(jīng)過(guò)熱的碎瓷片后發(fā)生了裂化反應(yīng)，因此，礦渣棉的作用是石蠟油的載體，碎瓷片的作用是石蠟油裂化的催化劑；
故答案為：石蠟油的載體；催化劑；
（2）酸性高錳酸鉀溶液褪色，褪色后的液體分為兩層，上層無(wú)色、油狀，下層無(wú)色、水狀，這說(shuō)明石蠟油的裂化生成了不飽和烴和飽和烴，不飽和烴在酸性高錳酸鉀溶液中發(fā)生了氧化反應(yīng)；
故答案為：氧化反應(yīng)；
（3）不飽和烴與溴水中的溴發(fā)生加成反應(yīng)，生成的有機(jī)化合物為無(wú)色、油狀液體，不溶于水，密度比水大．飽和烴為無(wú)色、油狀液體，不溶于水，密度比水小，所以看到液體分成三層，上層和下層都是無(wú)色、油狀，中間一層呈水狀；
故答案為：加成反應(yīng)；液體分成三層，上層和下層都是無(wú)色、油狀，中間一層呈水狀；
（4）石蠟油裂化的過(guò)程中有氣態(tài)不飽和烴生成．氣態(tài)烴易燃、易爆，所以實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中存在的主要問(wèn)題是缺少防火設(shè)備，易發(fā)生氣態(tài)烴爆炸的事故；
故答案為：缺少防火設(shè)備，易發(fā)生氣態(tài)烴爆炸的事故；
（5）C₁₈H₃₈發(fā)生裂化反應(yīng)生成癸烷和烴A，由質(zhì)量守恒定律可知烴A為C₈H₁₆，方程式為C₁₈H₃₈ $→_{△}^{催化劑}$C₁₀H₂₂+C₈H₁₆；
癸烷又發(fā)生裂化反應(yīng)生成了己烷和烴B，由質(zhì)量守恒定律可知烴B為C₄H₈，方程式為C₁₀H₂₂ $→_{△}^{催化劑}$C₆H₁₄+C₄H₈；
己烷又發(fā)生裂化反應(yīng)生成了丁烷和烴C，由質(zhì)量守恒定律可知烴C為C₂H₄，方程式為C₆H₁₄ $→_{△}^{催化劑}$C₄H₁₀+C₂H₄；
故答案為：①C₁₈H₃₈ $→_{△}^{催化劑}$C₁₀H₂₂+C₈H₁₆；
②C₁₀H₂₂ $→_{△}^{催化劑}$C₆H₁₄+C₄H₈；
③C₆H₁₄ $→_{△}^{催化劑}$C₄H₁₀+C₂H₄

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了石油的煉制，掌握有機(jī)物的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵，難度不大．