Question

5．①甲烷、②乙烷、③乙烯、④苯、⑤甲苯、⑥二甲苯、⑦乙醇、⑧乙酸、⑨葡萄糖，它們都是常見的重要化工原料．
（1）上述物質中，氫元素的質量分數最大的是CH₄（填分子式）．等質量的物質完全燃燒耗氧量相同的是C₂H₄O₂和C₆H₁₂O₆（填分子式）．
（2）上述物質中，能發生加成反應的烴類物質有③④⑤⑥（填序號）．
（3）甲烷和苯都可以發生取代反應，反應條件分別是光照、催化劑．
（4）聚氯乙烯，簡稱PVC，這種材料如果用于食品包裝，它對人體的安全性有一定的影響，PVC由Cl-CH=CH₂在一定條件下聚合而成，寫出該反應的化學方程式：．
（5）苯、甲苯、二甲苯是用途廣泛的有機溶劑．二甲苯的結構有3種，其中一種被稱為“PX”，它的一氯代物只有兩種，則“PX”的結構簡式是．
（6）乙醇與乙酸發生酯化反應的化學方程式CH₃COOH+CH₃CH₂OHCH₃COOCH₂CH₃+H₂O．
某同學在做乙醇的催化氧化時發現：當燒黑的銅絲不小心接觸到酒精燈焰心時，局部瞬間呈現光亮的紅色，請用必要的文字結合化學方程式予以解釋銅和空氣中的氧氣在加熱條件下反應生成黑色的氧化銅，2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO，燒黑的氧化銅接觸到焰心上的乙醇，發生如下反應：CuO+CH₃CH₂OH$\stackrel{△}{→}$CH₃CHO+H₂O+Cu變為紅色的銅．

Answer 1

分析 （1）有機物中氫元素的質量分數最大的是最簡單的有機物甲烷；最簡式相同等質量的物質完全燃燒耗氧量相同；
（2）含有碳碳雙鍵或三鍵或苯環的烴能發生加成反應；
（3）甲烷在光照條件下能夠與氯氣發生取代反應，苯能夠與液溴在催化劑作用下發生取代反應；
（4）含有碳碳雙鍵的物質能發生加聚反應，氯乙烯加聚反應生成聚氯乙烯；
（5）二甲苯為苯環上有兩甲基，兩甲基處于鄰間對位三種情況；根據對稱的思想找等效氫一氯代物只有兩種為對二甲苯；
（6）在濃硫酸作催化劑條件下加熱乙醇和乙酸發生酯化反應生成乙酸乙酯；根據銅的性質及氧氣的性質分析銅變黑的原因；再根據氧化銅的性質及乙醇的性質分析變黑的銅絲又恢復原來的紅色原因．

解答 解：（1）有機物中氫元素的質量分數最大的是最簡單的有機物甲烷，⑧乙酸C₂H₄O₂，最簡式為CH₂O，⑨葡萄糖C₆H₁₂O₆，最簡式為CH₂O，它們的最簡式相同，所以等質量的這兩種物質完全燃燒耗氧量相同，
故答案為：CH₄；C₂H₄O₂和C₆H₁₂O₆；
（2）含有碳碳雙鍵或三鍵或苯環的烴能發生加成反應，所以③乙烯、④苯、⑤甲苯、⑥二甲苯能發生加成反應，
故答案為：③④⑤⑥；
（3）甲烷在光照條件下能夠與氯氣發生取代反應，如甲烷和氯氣發生取代反應第一步反應生成一氯甲烷，方程式為CH₄+Cl₂$\stackrel{光照}{→}$CH₃Cl+HCl，苯能夠與液溴在催化劑鐵作用下發生取代反應：，
故答案為：光照；催化劑；
（4）含有碳碳雙鍵的有機物能發生加聚反應，氯乙烯含有碳碳雙鍵能發生加聚反應，反應為，
故答案為：；
（5）二甲苯為苯環上兩個氫原子被甲基取代，兩甲基處于鄰間對位三種情況，分別為、、，分別用1、2、3標出三種二甲苯中苯環上的氫原子的位置有幾種，它們的一氯取代物就有幾種，甲基上的氫只有一種，
對鄰間位三種情況它們的一氯取代物分別為1+1=2、2+1=3、3+1=4，“PX”，它的一氯代物只有兩種，所以“PX”的結構簡式是，
故答案為：3；；
（6）在濃硫酸作催化劑條件下加熱乙醇和乙酸發生酯化反應生成乙酸乙酯，反應的化學方程式為：CH₃COOH+CH₃CH₂OHCH₃COOCH₂CH₃+H₂O，在酒精燈外焰灼燒銅絲觀察到銅絲表面變黑，銅和空氣中的氧氣在加熱條件下反應生成黑色的氧化銅，所以銅絲變黑2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO；乙醇有還原性，氧化銅有氧化性，氧化銅和乙醇在加熱條件下發生氧化還原反應生成銅和乙醛、水CuO+CH₃CH₂OH$\stackrel{△}{→}$CH₃CHO+H₂O+Cu，
故答案為：CH₃COOH+CH₃CH₂OHCH₃COOCH₂CH₃+H₂O；銅和空氣中的氧氣在加熱條件下反應生成黑色的氧化銅，2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO，燒黑的氧化銅接觸到焰心上的乙醇，發生如下反應：CuO+CH₃CH₂OH$\stackrel{△}{→}$CH₃CHO+H₂O+Cu變為紅色的銅．

點評 本題考查有機物的結構、有機物的反應類型、苯的同系物和同分異構體的書寫、乙醇的催化原理等，掌握有機物的結構是解答的關鍵，注意（1）有機物中氫元素的質量分數最大的是最簡單的有機物甲烷；最簡式相同等質量的物質完全燃燒耗氧量相同，（5）注意根據對稱的思想找等效氫，題目難度中等．