Question

17．人造羊毛的主要成分為聚丙烯腈，此物質可由以下三種途徑合成，已知A是石油分餾的一種產品．
回答以下問題：
（1）A的分子式為C₄H₁₀，C的結構簡式為CH₂=CH-CN，D的結構簡式為．
（2）在反應①～⑥中，屬于加成反應的是①④，屬于裂化反應的是②③．
（3）寫出反應⑥的化學方程式2CH₂CH-CH₃+2NH₃+3O₂$\stackrel{催化劑}{→}$2CH₂=CH-CN+6H₂O．
（4）從能源和環(huán)保的角度看，你認為哪個途徑最有發(fā)展前景，并說明理由．

Answer 1

分析 由②③可知A發(fā)生裂化反應生成C₂H₄、C₂H₆或C₃H₆、CH₄等，可知A為C₄H₁₀，CaC₂與水反應生成B為C₂H₂，C₂H₂與HCN發(fā)生加成反應生成C為CH₂=CH-CN，D應為，C₃H₆與氨氣、氧氣在催化作用下反應生成CH₂=CH-CN，CH₂=CH-CN發(fā)生加聚反應生成，以此解答該題．

解答 解：由②③可知A發(fā)生裂化反應生成C₂H₄、C₂H₆或C₃H₆、CH₄等，可知A為C₄H₁₀，CaC₂與水反應生成B為C₂H₂，C₂H₂與HCN發(fā)生加成反應生成C為CH₂=CH-CN，D應為，C₃H₆與氨氣、氧氣在催化作用下反應生成CH₂=CH-CN，CH₂=CH-CN發(fā)生加聚反應生成，
（1）由以上分析可知A為C₄H₁₀，C為CH₂=CH-CN，D為，故答案為：C₄H₁₀；CH₂=CH-CN；；
（2）由轉化關系可知①加成反應，②③為裂化反應，④由乙烯生成，符合加成反應的概念，⑤為取代反應，⑥為氧化反應，
故答案為：①④；②③；
（3）C₃H₆與氨氣、氧氣在催化作用下反應生成CH₂=CH-CN，反應的化學方程式為2CH₂CH-CH₃+2NH₃+3O₂ $\stackrel{催化劑}{→}$2CH₂=CH-CN+6H₂ O，
故答案為：2CH₂CH-CH₃+2NH₃+3O₂ $\stackrel{催化劑}{→}$2CH₂=CH-CN+6H₂ O；
（4）從環(huán)保角度看，途徑（Ⅰ）（Ⅱ）都使用了HCN，其發(fā)展前景不及途徑（Ⅲ）．從能源角度看，途徑（Ⅰ）使用了CaC₂，而合成CaC₂需要耗費大量的電能，其發(fā)展前景不及途徑（Ⅱ）和（Ⅲ）；途徑（Ⅱ）（Ⅲ）相比，途徑（Ⅱ）反應環(huán)節(jié)多，需要設備多，途徑（Ⅲ）使用了催化劑，耗能少，故途徑（Ⅱ）的發(fā)展前景又不及途徑（Ⅲ）
故答案為：途徑（Ⅲ），①原料來源豐富；②生產過程能耗低，產品產率高；③生產過程污染少．

點評 本題考查有機物的推斷，為高考常見題型，涉及炔、烯等物質的性質、高聚物等，難度中等，根據人造羊毛的結構確定C、D的結構簡式是解題關鍵，注意采用倒推和正推向結合的方法推斷．