Question

6．如圖1所示，將浸透了石蠟油（17個碳以上的液態(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，給碎瓷片加強熱，石蠟油蒸汽通過熾熱的碎瓷片表面．
（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，上層為無色油狀液，下層無色水狀液體．
（2）若將生成的氣體通入溴水，溴水也褪色．

請回答下列問題：
（1）實驗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，有機化合物發(fā)生的化學反應的類型是氧化反應．
（3）溴水褪色，有機化合物發(fā)生的化學反應的類型是加成反應，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所示的裝置進行收集、檢驗，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所示的方法進行石蠟油裂化的實驗，從實驗安全性的角度來說，該實驗設計中存在的主要問題是缺少防火設備，易發(fā)生氣態(tài)烴爆炸的事故．
（5）假設石蠟油中的某種烴的化學式是C₁₈H₃₈，它發(fā)生裂化反應生成癸烷和烴A，癸烷又發(fā)生裂化反應生成了己烷和烴B，己烷又發(fā)生裂化反應生成了丁烷和烴C．寫出上述裂化反應的化學方程式（有機化合物用化學式表示）
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)過熱的碎瓷片后發(fā)生了裂化反應；
（2）酸性高錳酸鉀溶液褪色，褪色后的液體分為兩層，上層無色油狀，下層無色水狀，這說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；
（3）不飽和烴與溴水中的溴發(fā)生加成反應，生成的有機化合物為無色、油狀液體，不溶于水，密度比水大；飽和烴為無色、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)過水的冷凝后酸性高錳酸鉀溶液還褪色，這說明在石蠟油裂化的過程中有氣態(tài)不飽和烴生成．氣態(tài)烴易燃、易爆；
（5）這里的裂化反應即分解反應，應用化學反應中質(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)過熱的碎瓷片后發(fā)生了裂化反應，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，上層無色、油狀，下層無色、水狀，這說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；
故答案為：氧化反應；
（3）不飽和烴與溴水中的溴發(fā)生加成反應，生成的有機化合物為無色、油狀液體，不溶于水，密度比水大．飽和烴為無色、油狀液體，不溶于水，密度比水小，所以看到液體分成三層，上層和下層都是無色、油狀，中間一層呈水狀；
故答案為：加成反應；液體分成三層，上層和下層都是無色、油狀，中間一層呈水狀；
（4）石蠟油裂化的過程中有氣態(tài)不飽和烴生成．氣態(tài)烴易燃、易爆，所以實驗設計中存在的主要問題是缺少防火設備，易發(fā)生氣態(tài)烴爆炸的事故；
故答案為：缺少防火設備，易發(fā)生氣態(tài)烴爆炸的事故；
（5）C₁₈H₃₈發(fā)生裂化反應生成癸烷和烴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

點評 本題主要考查了石油的煉制，掌握有機物的性質(zhì)是解題的關鍵，難度不大．