Question

5．A是一種重要的化工原料，用來衡量一個國家的石油化工發(fā)展水平，相同條件下存在如下轉(zhuǎn)化關(guān)系（部分反應(yīng)物、反應(yīng)條件和產(chǎn)物已省略），其中E為具有果香氣味的物質(zhì)，F(xiàn)是高聚物．
（1）寫出下列反應(yīng)的反應(yīng)類型：A→G加成，B→C氧化，并寫出B→C的方程式2CH₃CH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2CH₃CHO+H₂O．
（2）B的結(jié)構(gòu)式為；寫出其官能團的電子式，1個該官能團含有9個電子，氫氧根與其組成元素相同，電子式為，含有有10個電子；高聚物F是常用的塑料之一，它的鏈節(jié)可表示為-CH₂CH₂-．
（3）某有機物H含有與D相同的官能團，含有2個甲基，且與E互為同分異構(gòu)體，寫出H的結(jié)構(gòu)簡式CH₃CH（CH₃）COOH，其與過量Na₂CO₃反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH₃CH（CH₃）COOH+Na₂CO₃→CH₃CH（CH₃）COONa+NaHCO₃．
（4）據(jù)報道，最近摩托羅拉（MOTOROLA）公司研發(fā)了一種由B和氧氣以及強堿做電解質(zhì)溶液的新型手機電池，電量是現(xiàn)用鎳氫電池和鋰電池的10倍，可連續(xù)使用1個月充電一次．假定放電過程中，B完全氧化產(chǎn)生的CO₂被充分吸收生成CO₃^2-
①該電池反應(yīng)的總離子方程式為C₂H₆O+3O₂+4OH^-=2CO₃^2-+5H₂O；
②B在負(fù)極發(fā)生反應(yīng)（填正或負(fù)），電極反應(yīng)式為C₂H₆O+16OH^--12e^-=2CO₃^2-+11H₂O；
（5）最近，又有科學(xué)家制造出一種固體電解質(zhì)的燃料電池，其效率更高．一個電極通入空氣，另一電極通入汽油蒸氣．其中固體電解質(zhì)是摻雜了Y₂O₃（Y：釔）的ZrO₂（Zr：鋯）固體，它在高溫下能傳導(dǎo)O^2-離子（其中氧化反應(yīng)發(fā)生完全）．以丁烷（C₄H₁₀）代表汽油．
①電池的正極反應(yīng)式為O₂+4e^-=2O^2-；
②放電時固體電解質(zhì)里的O^2-離子的移動方向是向負(fù)極移動（填正或負(fù)）．

Answer 1

分析 A是來自石油的重要有機化工原料，此物質(zhì)可以用來衡量一個國家石油化工發(fā)展水平，所以A是CH₂=CH₂，E是具有果香味的有機物，E是酯，酸和醇反應(yīng)生成酯，則B和D一種是酸一種是醇，B能被氧化生成D，A反應(yīng)生成B，碳原子個數(shù)不變，所以B是乙醇，D是乙酸，銅作催化劑、加熱條件下，乙醇被氧氣氧化生成C，所以C是乙醛，A反應(yīng)生成F，F(xiàn)是一種高聚物，可制成多種包裝材料，所以F是聚乙烯，以此解答該題．

解答 解：A是來自石油的重要有機化工原料，此物質(zhì)可以用來衡量一個國家石油化工發(fā)展水平，所以A是CH₂=CH₂，E是具有果香味的有機物，E是酯，酸和醇反應(yīng)生成酯，則B和D一種是酸一種是醇，B能被氧化生成D，A反應(yīng)生成B，碳原子個數(shù)不變，所以B是乙醇，D是乙酸，銅作催化劑、加熱條件下，乙醇被氧氣氧化生成C，所以C是乙醛，A反應(yīng)生成F，F(xiàn)是一種高聚物，可制成多種包裝材料，所以F是聚乙烯，
（1）A→G為加成反應(yīng)，B→C是乙醇在Cu或Ag作催化劑條件下發(fā)生氧化反應(yīng)生成CH₃CHO，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CH₃CH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2CH₃CHO+H₂O，
故答案為：加成；氧化；2CH₃CH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2CH₃CHO+H₂O；
（2）乙醇結(jié)構(gòu)式是：，含有的官能團為羥基，電子式為，含有9個電子，氫氧根含有10個電子，電子式為，F(xiàn)為聚乙烯，含有的鏈節(jié)為-CH₂CH₂-，
故答案為：；；9；；10；-CH₂CH₂-；
（3）D為乙酸，某有機物H含有與D相同的官能團，含有2個甲基，且與E互為同分異構(gòu)體，H的結(jié)構(gòu)簡式為CH₃CH（CH₃）COOH，與過量Na₂CO₃反應(yīng)生成碳酸氫鈉，化學(xué)方程式為CH₃CH（CH₃）COOH+Na₂CO₃→CH₃CH（CH₃）COONa+NaHCO₃，故答案為：CH₃CH（CH₃）COOH；CH₃CH（CH₃）COOH+Na₂CO₃→CH₃CH（CH₃）COONa+NaHCO₃；
（4）①放電過程中，乙醇完全氧化產(chǎn)生的CO₂被充分吸收生成CO₃^2-，則反應(yīng)的總方程式為C₂H₆O+3O₂+4OH^-=2CO₃^2-+5H₂O，
故答案為：C₂H₆O+3O₂+4OH^-=2CO₃^2-+5H₂O；
②乙醇堿性燃料電池中，負(fù)極上燃料失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子和水，電極反應(yīng)式為C₂H₆O+16OH^--12e^-=2CO₃^2-+11H₂O，
故答案為：負(fù)；C₂H₆O+16OH^--12e^-=2CO₃^2-+11H₂O；
（5）①正極上氧氣得電子生成氧離子，電極反應(yīng)式為O₂+4e^-=2O^2-，故答案為：O₂+4e^-=2O^2-；
②放電時，電解質(zhì)中陰離子向負(fù)極移動，所以電解質(zhì)中氧離子向負(fù)極移動，故答案為：負(fù)．

點評 本題考查有機物的推斷，題目難度中等，明確有機物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)為解答該題的關(guān)鍵，根據(jù)反應(yīng)流程中官能團的變化及反應(yīng)條件判斷，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及邏輯推理能力．