Question

石油和煤是化工原料的重要來源，從石油中獲得A，是工業(yè)上生產(chǎn)A的主要途徑，A可用作植物生長調(diào)節(jié)劑．從煤焦油中可獲得烴B，B中碳，氫兩種元素質量比為12：1，且B是常見的有機溶劑．工業(yè)上可以通過下面的途徑獲得A、B．
（1）由煤得到煤焦油的方法稱為    ；由石蠟油獲得A的石油化工稱為    ．
（2）A的結構簡式    ；B的分子式    ．
（3）寫出滿足下列要求的化學方程式（注明反應條件）：
①A發(fā)生加聚反應；    ；
②B發(fā)生取代反應    （寫一個滿足條件的方程式即可）．
（4）用B和丙烯可以生產(chǎn)兩種重要的化工原料：苯酚（）和丙酮（CH₃COCH₃）．生產(chǎn)流程如下：
已知反應①是加成反應，C的一氯代物有5種，則C的結構簡式為    ；反應②的化學方程式為    ．
（5）煤液化后在催化劑作用下可合成甲醇（CH₃OH）．2009年10月中國科學院長春應用化學研究所在甲醇燃料電池技術方面獲得新突破．甲醇燃料電池的工作原理如圖所示，在酸性溶液中甲醇與氧氣作用生成水和二氧化碳．
①該電池工作時，b口通入的物質為    ．
②該電池負極的電極反應式為：    ．放電時，H⁺移向電池的    （填“正”或“負”）極．
③工作一段時間后，當6.4g甲醇完全反應生成CO₂時，有    N_A個電子轉移．

Answer 1

【答案】分析：（1）（2）（3）從石油中獲得A，是工業(yè)上生產(chǎn)A的主要途徑，A可用作植物生長調(diào)節(jié)劑，A為乙烯（CH₂=CH₂），從煤焦油中可獲得烴B，B中碳、氫兩種元素質量比為12：1，B分子中C、H原子數(shù)目之比為：=1：1，且B是常見的有機溶劑，B為苯（C₆H₆），據(jù)此解答；
（4）苯和丙烯的反應是加成反應，結合C的氧化產(chǎn)物可知，丙烯中的C=C雙鍵中一個鍵斷裂，與苯發(fā)生加成反應生成C，C的一氯代物有5種，苯環(huán)上有3種一氯代物，故側鏈上有2種一氯代物，故C為，據(jù)此解答；

（5）①根據(jù)裝置可以知道d出生成大量的水，所以e口是通入的氧氣，故b口通入的是CH₃OH；
②乙醇發(fā)生氧化反應，在負極放電，總反應式為2CH₃OH+3O₂=2CO₂+4H₂O，正極電極反應為：3O₂+12e^-+12H⁺=6H₂O，兩式相減可得負極的電極反應式，注意電子相等．放電時，H⁺移向電池的正極；
③根據(jù)n=計算甲醇的物質的量，根據(jù)反應2CH₃OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（g），當消耗甲醇2mol時，轉移電子為12mol，據(jù)此計算注意電子數(shù)目．
解答：解：從石油中獲得A，是工業(yè)上生產(chǎn)A的主要途徑，A可用作植物生長調(diào)節(jié)劑，A為乙烯（CH₂=CH₂），從煤焦油中可獲得烴B，B中碳、氫兩種元素質量比為12：1，B分子中C、H原子數(shù)目之比為：=1：1，且B是常見的有機溶劑，B為苯（C₆H₆），
（1）由煤得到煤焦油的方法稱為干餾，由石蠟油獲得A的石油化工稱為裂解，故答案為：干餾，裂解；
（2）A的結構簡式為CH₂=CH₂；B的分子式為C₆H₆，故答案為：CH₂=CH₂；C₆H₆；
（3）①CH₂=CH₂發(fā)生加聚反應生成聚乙烯，反應方程式為：nCH₂=CH₂，
故答案為：nCH₂=CH₂；
②苯與液溴在FeBr₃作催化劑發(fā)生取代反應生成溴苯，反應方程式為：+Br₂+HBr，
故答案為：+Br₂+HBr；
（4）苯和丙烯的反應是加成反應，結合C的氧化產(chǎn)物可知，丙烯中的C=C雙鍵中一個鍵斷裂，與苯發(fā)生加成反應生成C，C的一氯代物有5種，苯環(huán)上有3種一氯代物，故側鏈上有2種一氯代物，故C為，反應②的化學方程式為：+O₂+，
故答案為：，+O₂+；
（5）①根據(jù)裝置可以知道d出生成大量的水，所以e口是通入的氧氣，故b口通入的是CH₃OH，故答案為：CH₃OH；
②乙醇發(fā)生氧化反應，在負極放電，總反應式為2CH₃OH+3O₂=2CO₂+4H₂O，正極電極反應為：3O₂+12e^-+12H⁺=6H₂O，兩式相減可得負極的電極反應式為2CH₃OH-12e^-+2H₂O=2CO₂+12H⁺，即CH₃OH-6e^-+H₂O=CO₂+6H⁺．放電時，H⁺移向電池的正極，
故答案為：CH₃OH-6e^-+H₂O=CO₂+6H⁺，正；
③甲醇的物質的量為=0.2mol，根據(jù)反應2CH₃OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（g），當消耗甲醇2mol時，轉移電子為12mol，所以當6.4g甲醇完全反應生成CO₂時，轉移電子是×12mol=1.2mol，轉移電子數(shù)目是1.2N_A，故答案為：1.2．
點評：本題考查有機物的推斷與合成、原電池原理等，難度不大，（5）中電極反應式的書寫是易錯點、難點，注意利用總反應式減去正極反應式可得負極電極反應式．