Question

17．以淀粉或者乙烯為原料均可合成乙酸乙酯等很多的化工產(chǎn)品，其合成路線如圖1所示：

已知：R-CHO$\stackrel{O_{2}，△}{→}$R-COOH
（1）A的分子式為C₆H₁₂O₆C試劑是新制Cu（OH）₂懸濁液．加B溶液的作用為中和H₂SO₄．
（2）反應(yīng)⑥的反應(yīng)類型為加成反應(yīng)，E物質(zhì)的官能團(tuán)名稱為羧基，F(xiàn)為高分子化合物，可以用來制造多種包裝材料，其結(jié)構(gòu)簡式是．
（3）寫出反應(yīng)③和⑤的化學(xué)反應(yīng)方程式
③
⑤C₂H₅OH+CH₃COOH$?_{△}^{濃硫酸}$CH₃COOC₂H₅+H₂O
（4）乙烯大量用來生產(chǎn)環(huán)氧乙烷，生產(chǎn)工藝主要有兩種：
工藝一：CH₂=CH₂+Cl₂+Ca（OH）₂→+CaCl₂+H₂O
工藝二：2CH₂=CH₂+O₂$\stackrel{Ag}{→}$2
根據(jù)綠色化學(xué)的原則，理想的生產(chǎn)工藝是原子經(jīng)濟(jì)性好的反應(yīng)，在實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)采
用工藝二（填“工藝一”或“工藝二”）更環(huán)保、更經(jīng)濟(jì)．
（5）實(shí)驗(yàn)室制備乙酸乙酯中使用了濃硫酸，為了證明濃硫酸在該反應(yīng)中起到了催化劑和吸水劑的作用，某同學(xué)利用圖2所示裝置進(jìn)行了以下4個實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)開始先用酒精燈微熱3min，再加熱使之微微沸騰3min．實(shí)驗(yàn)結(jié)束后充分振蕩小試管Ⅱ再測有機(jī)層的厚度，實(shí)驗(yàn)記錄如表：

實(shí)驗(yàn)編號	試管Ⅰ中試劑	試管Ⅱ中 試劑	有機(jī)層的 厚度/cm
A	2mL乙醇、1mL乙酸、1mL18mol•L-1 濃硫酸	飽和Na2CO3 溶液	3.0
B	2mL乙醇、1mL乙酸		0.1
C	2mL乙醇、1mL乙酸、3mL 2mol•L-1 H2SO4		0.6
D	2mL乙醇、1mL乙酸、鹽酸		0.6

①實(shí)驗(yàn)D的目的是與實(shí)驗(yàn)C相對照，證明H⁺對酯化反應(yīng)具有催化作用．實(shí)驗(yàn)D中應(yīng)加入鹽酸的體積和濃度分別是3mL和4mol•L^-1．
②分析實(shí)驗(yàn)AC（填實(shí)驗(yàn)編號）的數(shù)據(jù)，可以推測出濃H₂SO₄的吸水性提高了乙酸乙酯的產(chǎn)率．

Answer 1

分析 （1）淀粉在稀硫酸作催化劑的情況下水解，最終產(chǎn)物是葡萄糖，葡萄糖中含有醛基，能夠使新制氫氧化銅還原生成磚紅色的氧化亞銅，反應(yīng)前需將作催化劑的硫酸中和掉；
（2）乙烯與水發(fā)生加成反應(yīng)生成乙醇，乙醇氧化生成乙醛，乙醛氧化生成乙酸，乙烯發(fā)生加聚反應(yīng)生成聚乙烯；
（3）反應(yīng)③是乙醇被氧化生成乙醛的反應(yīng)；反應(yīng)⑤是乙醇與乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)生成乙酸乙酯的反應(yīng)；
（4）原子利用率百分之百的反應(yīng)符合綠色化學(xué)的原則；
（5）①對比試驗(yàn)關(guān)鍵是要采用控制變量，即控制一個變量，其它條件不變；
②分析使用濃硫酸和稀硫酸的稀硫酸的實(shí)驗(yàn)，比較哪種條件下生成的乙酸乙酯多；

解答 解：（1）淀粉在稀硫酸作催化劑的情況下水解，最終產(chǎn)物是葡萄糖，葡萄糖的分子式為C₆H₁₂O₆，葡萄糖中含有醛基，能夠使新制氫氧化銅還原生成磚紅色的氧化亞銅，所以試劑C為新制Cu（OH）₂懸濁液，反應(yīng)前需將作催化劑的硫酸中和掉，所以加入試劑B的作用是中和H₂SO₄，
故答案為：C₆H₁₂O₆；新制Cu（OH）₂懸濁液；中和H₂SO₄；
（2）乙烯與水發(fā)生加成反應(yīng)生成乙醇，乙醇氧化生成乙醛，乙醛氧化生成乙酸，乙酸中含有羧基，乙烯發(fā)生加聚反應(yīng)生成聚乙烯，聚乙烯的結(jié)構(gòu)簡式為，故答案為：加成反應(yīng)；羧基；；
（3）反應(yīng)③是乙醇被氧化生成乙醛的反應(yīng)，化學(xué)方程式為，
反應(yīng)⑤是乙醇與乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)生成乙酸乙酯的反應(yīng)，化學(xué)方程式為C₂H₅OH+CH₃COOH $?_{△}^{濃硫酸}$ CH₃COOC₂H₅+H₂O，
故答案為：；C₂H₅OH+CH₃COOH $?_{△}^{濃硫酸}$ CH₃COOC₂H₅+H₂O；
（4）工藝二原子利用率百分之百，更環(huán)保、更經(jīng)濟(jì)，故答案為：工藝二；
（5）①本題是研究實(shí)驗(yàn)D與實(shí)驗(yàn)C相對照，證明H⁺對酯化反應(yīng)具有催化作用的條件，題中采用了一個變量，實(shí)驗(yàn)C 2mol•L^-1 H₂SO₄，實(shí)驗(yàn)D鹽酸，所以達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，�?shí)驗(yàn)D與實(shí)驗(yàn)C中H⁺的濃度一樣，實(shí)驗(yàn)C 3mL乙醇、2mL乙酸、2mol•L^-1 H₂SO₄，實(shí)驗(yàn)D 3mL乙醇、2mL乙酸、鹽酸，要保證溶液體積一致，才能保證乙醇、乙酸的濃度不變，鹽酸體積為4mL，實(shí)驗(yàn)D與實(shí)驗(yàn)C中H⁺的濃度一樣，所以鹽酸的濃度為4mol•L^-1，
故答案為：3，4；
②對照實(shí)驗(yàn)A和C可知：試管Ⅰ中試劑實(shí)驗(yàn)A中使用1mL18mol•L^-1 濃硫酸，生成的乙酸乙酯比C中生成的乙酸乙酯大很多，說明濃硫酸的吸水性提高了乙酸乙酯的產(chǎn)率，
故答案為：A C．

點(diǎn)評 本題考查有機(jī)推斷，涉及烯烴、醇、醛、羧酸等性質(zhì)，以及乙酸乙酯的制備、混合物的分離和提純，是對有機(jī)化合物知識的綜合考查，能較好的考查考生的思維能力，題目難度不大，屬于高考熱點(diǎn)基礎(chǔ)題型．