Question

纖維素是自然界最為豐富的可再生的天然高分子資源。

(1)纖維素可制備用于紡織、造紙等的粘膠纖維［成分是(C₆H₁₀O₅)_n］，生產(chǎn)過(guò)程涉及多個(gè)化學(xué)反應(yīng)。工藝簡(jiǎn)圖如圖1-4-18所示

圖1-4-18

    近來(lái)，化學(xué)家開(kāi)發(fā)了一種使用NMMO加工纖維素的新方法，產(chǎn)品“Lyocell纖維”成分也是(C₆H₁₀O₅)_n。工藝流程示意圖如圖1-4-19所示

圖1-4-19

①“Lyocell纖維”工藝流程中，可充分循環(huán)利用的物質(zhì)是____________。

②與“Lyocell纖維”工藝相比，粘膠纖維工藝中會(huì)產(chǎn)生含有____________ (只填非金屬元素符號(hào))的廢物，并由此增加了生產(chǎn)成本。

③“Lyocell纖維”被譽(yù)為“21世紀(jì)的綠色纖維”，原因是____________。

(2)“Lyocell纖維”工藝流程中的NMMO可按如下路線制備(反應(yīng)條件均省略)：

其中，化合物Ⅰ可三聚為最簡(jiǎn)單的芳香烴，化合物Ⅱ可使溴水褪色。

①化合物Ⅰ也可聚合為在一定條件下具有導(dǎo)電性的高分子化合物，該高分子化合物的化學(xué)式為：____________。

②化合物Ⅱ與氧氣反應(yīng)的原子利用率達(dá)100%，其化學(xué)方程式為_(kāi)___________。

③關(guān)于化合物Ⅲ、Ⅳ的說(shuō)法正確的是____________ (填代號(hào))

A.都可發(fā)生酯化反應(yīng)

B.Ⅲ可被氧化，Ⅳ不可被氧化

C.都溶于水

D.Ⅲ可與鈉反應(yīng)，Ⅳ不可與鈉反應(yīng)

E.Ⅲ是乙醇的同系物

F.Ⅲ可由鹵代烴的取代反應(yīng)制備

④寫(xiě)出合成NMMO最后一步反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________。

Answer 1

解析：(1)由題目所給的工藝流程圖可知，在“Lyocell纖維”流程中NMMO被循環(huán)利用，比較兩個(gè)生產(chǎn)流程可知在粘膠纖維的生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生含硫、氯的廢物，從而增加了生產(chǎn)成本，并可能由此產(chǎn)生環(huán)境污染。而新工藝不會(huì)產(chǎn)生污染物且纖維素原料可以再生，故稱(chēng)為“21世紀(jì)綠色纖維”。(2)最簡(jiǎn)單的芳香烴為苯，則三聚為苯的烴必為乙炔，其聚合成為高分子化合物的化學(xué)方程式為：nHC≡CH。化合物Ⅱ?yàn)橐蚁�，欲使其與O₂反應(yīng)，且原子的利用率為100%，只有發(fā)生加成反應(yīng)：2CH₂+O₂2。根據(jù)Ⅲ、Ⅳ的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)不難推知它們所具有的性質(zhì)。

答案：(1)①NMMO  ②S、Cl  ③新工藝環(huán)境污染小，無(wú)有毒、有害物質(zhì)生成，纖維素原料可再生