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(zhì)中，氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大的是CH₄（填分子式）．等質(zhì)量的物質(zhì)完全燃燒耗氧量相同的是C₂H₄O₂和C₆H₁₂O₆（填分子式）．
（2）上述物質(zhì)中，能發(fā)生加成反應(yīng)的烴類物質(zhì)有③④⑤⑥（填序號）．
（3）甲烷和苯都可以發(fā)生取代反應(yīng)，反應(yīng)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(yīng)的化學(xué)方程式：．
（5）苯、甲苯、二甲苯是用途廣泛的有機(jī)溶劑．二甲苯的結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)簡式是．
（6）乙醇與乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)的化學(xué)方程式CH₃COOH+CH₃CH₂OHCH₃COOCH₂CH₃+H₂O．
某同學(xué)在做乙醇的催化氧化時發(fā)現(xiàn)：當(dāng)燒黑的銅絲不小心接觸到酒精燈焰心時，局部瞬間呈現(xiàn)光亮的紅色，請用必要的文字結(jié)合化學(xué)方程式予以解釋銅和空氣中的氧氣在加熱條件下反應(yīng)生成黑色的氧化銅，2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO，燒黑的氧化銅接觸到焰心上的乙醇，發(fā)生如下反應(yīng)：CuO+CH₃CH₂OH$\stackrel{△}{→}$CH₃CHO+H₂O+Cu變?yōu)榧t色的銅．

Answer 1

分析 （1）有機(jī)物中氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大的是最簡單的有機(jī)物甲烷；最簡式相同等質(zhì)量的物質(zhì)完全燃燒耗氧量相同；
（2）含有碳碳雙鍵或三鍵或苯環(huán)的烴能發(fā)生加成反應(yīng)；
（3）甲烷在光照條件下能夠與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，苯能夠與液溴在催化劑作用下發(fā)生取代反應(yīng)；
（4）含有碳碳雙鍵的物質(zhì)能發(fā)生加聚反應(yīng)，氯乙烯加聚反應(yīng)生成聚氯乙烯；
（5）二甲苯為苯環(huán)上有兩甲基，兩甲基處于鄰間對位三種情況；根據(jù)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(fā)生酯化反應(yīng)生成乙酸乙酯；根據(jù)銅的性質(zhì)及氧氣的性質(zhì)分析銅變黑的原因；再根據(jù)氧化銅的性質(zhì)及乙醇的性質(zhì)分析變黑的銅絲又恢復(fù)原來的紅色原因．

解答 解：（1）有機(jī)物中氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大的是最簡單的有機(jī)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(zhì)量的這兩種物質(zhì)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(huán)的烴能發(fā)生加成反應(yīng)，所以③乙烯、④苯、⑤甲苯、⑥二甲苯能發(fā)生加成反應(yīng)，
故答案為：③④⑤⑥；
（3）甲烷在光照條件下能夠與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，如甲烷和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)第一步反應(yīng)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(fā)生取代反應(yīng)：，
故答案為：光照；催化劑；
（4）含有碳碳雙鍵的有機(jī)物能發(fā)生加聚反應(yīng)，氯乙烯含有碳碳雙鍵能發(fā)生加聚反應(yīng)，反應(yīng)為，
故答案為：；
（5）二甲苯為苯環(huán)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(biāo)出三種二甲苯中苯環(huán)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(jié)構(gòu)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(fā)生酯化反應(yīng)生成乙酸乙酯，反應(yīng)的化學(xué)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(yīng)生成黑色的氧化銅，所以銅絲變黑2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO；乙醇有還原性，氧化銅有氧化性，氧化銅和乙醇在加熱條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成銅和乙醛、水CuO+CH₃CH₂OH$\stackrel{△}{→}$CH₃CHO+H₂O+Cu，
故答案為：CH₃COOH+CH₃CH₂OHCH₃COOCH₂CH₃+H₂O；銅和空氣中的氧氣在加熱條件下反應(yīng)生成黑色的氧化銅，2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO，燒黑的氧化銅接觸到焰心上的乙醇，發(fā)生如下反應(yīng)：CuO+CH₃CH₂OH$\stackrel{△}{→}$CH₃CHO+H₂O+Cu變?yōu)榧t色的銅．

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