Question

【題目】我國科學(xué)家成功實現(xiàn)甲烷在催化劑及無氧條件下，一步高效生產(chǎn)乙烯和苯等化學(xué)品。以甲烷為原料合成部分化工產(chǎn)品流程如下(部分反應(yīng)條件已略去)。

(1) A的結(jié)構(gòu)簡式:____________，乙酸中含有的官能團名稱為___________

(2)反應(yīng)③的反應(yīng)類型為___________。

(3)反應(yīng)①的化學(xué)方程式:____________。

(4)某實驗小組用如圖所示裝置進行反應(yīng)②實驗。

i．在實驗過程中，銅網(wǎng)出現(xiàn)紅色和黑色交替的實驗現(xiàn)象，請寫出銅網(wǎng)由黑變紅時的化學(xué)反應(yīng)方程式____， 在這個反應(yīng)中，說明乙醇具有______性(填氧化”、“還原”)

ii．已知:乙醛的沸點為20.8C， 乙醇的沸點為78. 4C.實驗裝置中甲和乙兩個水浴作用不相同，甲的作用是________， 乙的作用是______。

Answer 1

【答案】CH3COOCH2CH3 羧基 取代反應(yīng) nCH2=CH2 CuO+CH3CH2OHCH3CHO+Cu+H2O 還原性 加熱使乙醇?xì)饣?/span> 冷凝使乙醛蒸氣液化

【解析】

由框圖可知，CH4在催化劑的作用下可生成CH2=CH2和，CH2=CH2在一定條件下發(fā)生加聚反應(yīng)生成聚乙烯，CH2=CH2與H2O發(fā)生加成反應(yīng)生成CH3CH2OH，CH3CH2OH發(fā)生催化氧化生成CH3CHO，CH3CHO發(fā)生氧化反應(yīng)生成CH3COOH，CH3CH2OH和CH3COOH發(fā)生酯化反應(yīng)生成A（乙酸乙酯）；與Br2在FeBr3的催化下生成。

(1)根據(jù)分析，A是乙酸乙酯，結(jié)構(gòu)簡式為CH3COOCH2CH3；乙酸（CH3COOH）中含有的官能團名稱為羧基；

(2)根據(jù)分析，反應(yīng)③是CH3CH2OH和CH3COOH的酯化反應(yīng)，屬于取代反應(yīng)；

(3)根據(jù)分析，反應(yīng)①是乙烯的加聚反應(yīng)，化學(xué)方程式為nCH2=CH2；

(4)該實驗將空氣和乙醇一起鼓入加熱的Cu網(wǎng)，Cu與O2反應(yīng)生成CuO，銅網(wǎng)由紅變黑，灼熱的CuO又被乙醇還原，生成Cu和乙醛，銅網(wǎng)由黑變紅，生成的乙醛可在乙中的試管中冷卻下來。

i．由上述分析可知，銅網(wǎng)由黑變紅時的化學(xué)反應(yīng)方程式為：CuO+CH3CH2OHCH3CHO+Cu+H2O；該反應(yīng)中，乙醇表現(xiàn)還原性；

ii．根據(jù)上述分析可以知道，在甲處用熱水浴加熱使乙醇揮發(fā)與空氣中的氧氣混合，有利于下一步反應(yīng)；乙處作用為冷水浴，降低溫度， 使生成的乙醛冷凝成為液體，沉在試管的底部；