Question

16．2014年中國十大科技成果之一是：我國科學家成功實現甲烷在催化劑及無氧條件下，一步高效生產乙烯、芳烴和氫氣等化學品，為天然氣化工開發了一條革命性技術．以甲烷為原料合成部分化工產品流程如下（部分反應條件已略去）：

（1）乙烯分子中所含官能團名稱為碳碳雙鍵；乙酸分子中所含官能團名稱為羧基．
（2）聚苯乙烯的結構簡式為．
（3）圖中9步反應中只有兩步屬于取代反應，它們是⑤⑥（填序號）．
（4）寫出下列反應的化學方程式（注明反應條件）：反應③為2CH₃CH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2CH₃CHO+2H₂O；反應⑤為CH₃COOH+CH₃CH₂OH$→_{△}^{濃硫酸}$CH₃COOC₂H₅+H₂O．

Answer 1

分析 乙烯和苯發生加成反應生成乙苯，和水發生加成反應生成乙醇，乙醇發生催化氧化生成乙醛，乙醛發生氧化反應生成乙酸，乙酸和乙醇發生取代反應或酯化反應生成乙酸乙酯；
乙苯發生消去反應生成苯乙烯，苯乙烯發生加聚反應生成聚苯乙烯；
溴和苯發生取代反應生成溴苯；
（1）乙烯分子中官能團為碳碳雙鍵，乙酸分子中所含官能團為-COOH；
（2）聚苯乙烯結構簡式為；
（3）根據分析判斷取代反應；
（4）反應③為乙醇的催化氧化反應；反應⑤為乙酸和乙醇的酯化反應或取代反應．

解答 解：乙烯和苯發生加成反應生成乙苯，和水發生加成反應生成乙醇，乙醇發生催化氧化生成乙醛，乙醛發生氧化反應生成乙酸，乙酸和乙醇發生取代反應或酯化反應生成乙酸乙酯；
乙苯發生消去反應生成苯乙烯，苯乙烯發生加聚反應生成聚苯乙烯；
溴和苯發生取代反應生成溴苯；
（1）乙烯分子中官能團為碳碳雙鍵，乙酸分子中所含官能團為-COOH，官能團名稱是羧基，
故答案為：碳碳雙鍵；羧基；
（2）聚苯乙烯結構簡式為，故答案為：；
（3）根據以上分析知，屬于取代反應的是⑤⑥，故答案為：⑤⑥；
（4）反應③為乙醇的催化氧化反應，反應方程式為2CH₃CH₂OH+O₂ $→_{△}^{Cu}$2CH₃CHO+2H₂O；反應⑤為乙酸和乙醇的酯化反應或取代反應，反應方程式為CH₃COOH+CH₃CH₂OH$→_{△}^{濃硫酸}$CH₃COOC₂H₅+H₂O，
故答案為：2CH₃CH₂OH+O₂ $→_{△}^{Cu}$2CH₃CHO+2H₂O；CH₃COOH+CH₃CH₂OH$→_{△}^{濃硫酸}$CH₃COOC₂H₅+H₂O．

點評 本題考查有機合成，為高頻考點，會根據反應前后結構簡式的變化確定反應類型，熟悉常見有機反應類型及反應條件，題目難度不大．