Question

【題目】2014年中國十大科技成果之一是：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、芳烴和氫氣等化學(xué)品，為天然氣化工開發(fā)了一條革命性技術(shù)。以甲烷為原料合成部分化工產(chǎn)品流程如圖（部分反應(yīng)條件已略去）：

（1）乙酸分子中所含官能團(tuán)名稱為_____。

（2）聚苯乙烯的結(jié)構(gòu)簡式為_____。

（3）圖中9步反應(yīng)中只有兩步屬于取代反應(yīng)，它們是_____（填序號）。

（4）寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式（注明反應(yīng)條件）：

反應(yīng)⑤為_____；

反應(yīng)⑥為______。

Answer 1

【答案】羧基 ⑤⑥ CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O +Br2+HBr

【解析】

分析題給信息，甲烷在催化劑和無氧條件下高效生產(chǎn)乙烯、苯。根據(jù)流程圖可知：

（1）乙烯和H2O在催化劑、加熱、加壓條件下生成乙醇，乙醇被O2氧化成乙醛，乙醛再度被O2催化氧化生成乙酸，乙酸和乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)，生成乙酸乙酯。

（2）乙烯和苯發(fā)生加成反應(yīng)可生成乙苯，乙苯發(fā)生消去反應(yīng)，生成苯乙烯，苯乙烯可在一定條件下發(fā)生加聚反應(yīng)，生成聚苯乙烯。

（3）苯和液溴在催化劑的作用下發(fā)生取代反應(yīng)生成溴苯。

據(jù)此分析。

（1）乙酸的結(jié)構(gòu)簡式為CH3COOH，分子中所含官能團(tuán)為羧基。答案為：羧基；

（2）苯乙烯發(fā)生加聚反應(yīng)生成聚苯乙烯，可知聚苯乙烯的結(jié)構(gòu)簡式為：；答案為：；

（3）分析流程圖，可知，乙烯和水反應(yīng)生成乙醇、乙烯和苯的反應(yīng)生成乙苯都屬于加成反應(yīng)；乙醇轉(zhuǎn)化為乙醛、乙醛轉(zhuǎn)化為乙酸都為氧化反應(yīng)；乙苯轉(zhuǎn)化為苯乙烯屬于消去反應(yīng)；苯乙烯轉(zhuǎn)化為聚苯乙烯屬于加聚反應(yīng)；乙酸和乙醇反應(yīng)生成乙酸乙酯、苯和液溴反應(yīng)生成溴苯都屬于取代反應(yīng)。故答案為：⑤⑥；

（4）反應(yīng)⑤為乙酸和乙醇反應(yīng)生成乙酸乙酯的過程，化學(xué)方程式為：CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O；答案為：CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O；反應(yīng)⑥為苯和液溴在催化劑的作用下發(fā)生取代反應(yīng)生成溴苯的過程，化學(xué)方程式為：+Br2+HBr。答案為：+Br2+HBr。