Question

纖維素是自然界最為豐富的可再生天然高分子資源。

(1)纖維素可制備用于紡織、造紙等的黏膠纖維〔成分是(C₆H₁₀O₅)_m〕，生產過程涉及多個化學反應。工藝簡圖如下：

近來，化學家開發了一種使用NMMO加工纖維素的新方法，產品“Lyocell纖維”成分也是(C₆H₁₀O₅)_n。工藝流程示意圖如下：

①“Lyocell纖維”工藝流程中，可充分循環利用的物質是_________。

②與“Lyocell纖維”工藝相比，黏膠纖維工藝中會產生含有__________(只填非金屬元素符號)的廢物，并由此增加了生產成本。

③“Lyocell纖維”被譽為“21世紀的綠色纖維”，原因是_______________________。

(2)“Lyocell纖維”工藝流程中的NMMO可按如下路線制備(反應條件均省略)：

其中，化合物I可三聚為最簡單的芳香烴，化合物Ⅱ可使溴水褪色。

①化合物I也可聚合為在一定條件下具有導電性的高分子化合物，該高分子化合物的化學式為_________。

②化合物Ⅱ與氧氣反應的原子利用率達100%，其化學方程式為________________。

③關于化合物Ⅲ、Ⅳ的說法正確的是__________(填代號)。

A.都可發生酯化反應                     B.Ⅲ可被氧化，Ⅳ不可被氧化

C.都溶于水                                 D.Ⅲ可與鈉反應，Ⅳ不可與鈉反應

E.Ⅲ是乙醇的同系物                     F.Ⅲ可由鹵代烴的取代反應制備

④寫出最后一步反應的化學方程式____________________________________________。

Answer 1

解析：(1)由工藝流程可知，NMMO被循環利用。比較兩個生產流程可知在黏膠纖維的生產過程中會產生含硫、氮的廢物，從而增加了生產成本，并可能由此產生環境污染。而新工藝不會產生污染物，且纖維素原料可以再生，故稱為“21世紀綠色纖維”。(2)最簡單的芳香烴為苯，則三聚為苯的烴必為乙炔，其聚合成為高分子化合物的化學方程式為：；化合物Ⅱ為乙烯，欲使其與O₂反應，原子利用率為100%，只有發生加成反應即。據Ⅲ、Ⅳ的分子結構特點不難推知它們所具有的性質。

答案：(1)①NMMO　②Cl、S　③“Lyocell纖維”生產工藝中無有毒、有害物質生成