Question

7．2014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(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⑤⑥（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)③為2CH₃CH₂OH+O₂ $→_{△}^{Cu}$2CH₃CHO+2H₂O；反應(yīng)⑤為CH₃COOH+CH₃CH₂OH$→_{△}^{濃硫酸}$CH₃COOC₂H₅+H₂O．

Answer 1

分析 甲烷經(jīng)過結(jié)構(gòu)重整得到苯與乙烯．乙烯和苯發(fā)生加成反應(yīng)生成乙苯，乙苯脫氫發(fā)生氧化反應(yīng)生成苯乙烯，苯乙烯發(fā)生加聚反應(yīng)生成聚苯乙烯．乙烯和水發(fā)生加成反應(yīng)生成乙醇，乙醇發(fā)生催化氧化生成乙醛，乙醛發(fā)生氧化反應(yīng)生成乙酸，乙酸和乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)（或取代反應(yīng)）生成乙酸乙酯；溴和苯發(fā)生取代反應(yīng)生成溴苯．

解答 解：甲烷經(jīng)過結(jié)構(gòu)重整得到苯與乙烯．乙烯和苯發(fā)生加成反應(yīng)生成乙苯，乙苯脫氫發(fā)生氧化反應(yīng)生成苯乙烯，苯乙烯發(fā)生加聚反應(yīng)生成聚苯乙烯．乙烯和水發(fā)生加成反應(yīng)生成乙醇，乙醇發(fā)生催化氧化生成乙醛，乙醛發(fā)生氧化反應(yīng)生成乙酸，乙酸和乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)（或取代反應(yīng)）生成乙酸乙酯；溴和苯發(fā)生取代反應(yīng)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(jié)構(gòu)簡式為，故答案為：；
（3）根據(jù)以上分析知，屬于取代反應(yīng)的是⑤⑥，故答案為：⑤⑥；
（4）反應(yīng)③為乙醇的催化氧化反應(yīng)，反應(yīng)方程式為：2CH₃CH₂OH+O₂ $→_{△}^{Cu}$2CH₃CHO+2H₂O，
反應(yīng)⑤為乙酸和乙醇的酯化反應(yīng)，反應(yīng)方程式為：CH₃COOH+CH₃CH₂OH$→_{△}^{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，根據(jù)反應(yīng)前后結(jié)構(gòu)簡式的變化確定反應(yīng)類型，熟悉常見有機反應(yīng)類型及反應(yīng)條件，題目難度不大．