Question

如何從石油中獲得更多的輕質燃油一直是化學家探索的課題，將石油分餾得到的重油進行裂化可以獲得更多的輕質燃油。
資料一　石蠟是含有20～30個碳原子的烷烴的混合物，常溫下呈固態。
資料二　石油催化裂化中通常使用Al₂O₃作催化劑。
某研究性學習小組在實驗室中模擬石油的催化裂化，裝置如圖：實驗過程中可觀察到燒瓶中固體石蠟先熔化，試管Ⅱ中有少量液體凝結，試管Ⅲ中酸性高錳酸鉀溶液褪色，實驗后聞試管Ⅱ中液體氣味，具有汽油的氣味。

(1)該裝置儀器連接的順序應遵循的原則為__________________，
為保證實驗成功，實驗前必須進行的操作是_________________，
裝置中較長導管的作用是_____________________。
(2)試管Ⅱ中少量液體凝結說明了______。
(3)試管Ⅲ中溶液褪色說明了________________。
(4)能否用試管Ⅱ中的液體萃取溴水中的溴，理由是_______________。
(5)寫出二十烷裂化得到癸烷和癸烯的化學方程式________________。
(6)石油裂化的重要意義是_____________。

Answer 1

(1)從下往上，從左往右　檢查裝置的氣密性　導氣和冷凝氣體
(2)裂化生成了碳原子數大于4的烴
(3)裂化生成了碳原子數小于5的烯烴
(4)不能，因為裂化產物中有烯烴，易與溴發生加成反應
(5)C₂₀H₄₂C₁₀H₂₂＋C₁₀H₂₀
(6)可提高石油產品中輕質燃油，特別是汽油的產量和質量

儀器連接的順序應遵循從下往上，從左到右的原則，裝入藥品之前要檢查裝置的氣密性。依據石油分餾工業的分餾塔原理，設置了長導管，其作用除導氣外，兼起冷凝氣體的作用；試管Ⅱ中有液體生成，說明生成4個碳原子數以上的烴，因為常溫、常壓下，4個碳原子數以上的烴大都呈液態，試管Ⅲ中酸性KMnO₄溶液褪色說明生成常溫、常壓下呈氣態的5個碳原子數以下的烯烴；由于裂化產物中有烯烴生成，易與溴發生加成反應，所以不能用來萃取鹵素單質；從以上變化可以看出，石油裂化的主要目的是為了獲得更多的輕質燃油，特別是提高汽油的產量和質量。