题目内容

精英家教网中新社2008年10月30日报道,在从日本进口的日式酱油、芥末酱中检测出了甲苯和乙酸乙酯.试回答下列问题:
(1)下列有关甲苯的说法不正确的是
 
(填写选项字母).
A.甲苯和苯互为同系物
B.甲苯主要是从石油中分离获得
C.甲苯在一定条件下能发生取代、加成及氧化反应
D.为了让油漆中的甲苯等有毒物质散逸,新装璜的住房应开窗充分通风
(2)工业上常以乙醇为唯一原料一步制取乙酸乙酯,该反应的化学方程式为
 
. 
(3)某学习小组拟探究实验室制乙烯,试回答下列问题.
①实验室常用乙醇在浓硫酸作用下脱水制取乙烯,该反应的化学方程式为
 

②上述反应以浓硫酸为催化剂,可能出现的问题有
 
 
等.
③下表是某次探究实验现象记载.据表可知,探究实验中反应最合适的催化剂及反应温度分别是
 
 

催化剂 ①浓硫酸 ②石棉绒
(闪石)
③P2O5 ④浓硫酸
石棉绒
⑤P2O5
石棉绒
KMnO4/H+褪色情况 褪色 几乎不褪色 褪色 褪色 褪色
加热产生气体的时间 45s 50s 35s 47s 38s
反应温度 170℃ 180℃ 82℃ 170℃ 87℃
气体气流量 很少 较多 较多
反应液炭化情况 严重 无炭化 无炭化 严重 无炭化
分析:(1)根据甲苯的分子组成、结构及具有的化学性质进行解答;
(2)乙醇生成乙酸化合价升高被氧化,根据有机反应中得氧会、失氢为氧化可知,反应产物中有氢气生成,据此写出该反应的方程式;
(3)①乙醇在浓硫酸作用下加热到170℃发生消去反应生成乙烯,据此写出反应的化学方程式;
②根据浓硫酸具有强氧化性、酸性进行解答该反应原理的弊端;
③根据加热产生气体的时间、气体流量等方面判断催化剂的催化效果,再结合催化剂反应需要温度选择合适温度.
解答:解:(1)A.甲苯与苯具有相似的结构,分子间相差1个CH2原子团,二者互为同系物,故A正确;
B.甲苯主要从煤干馏中获得,不是分离石油,故B错误;
C.甲苯在一定条件下能与硝基发生取代反应生成三硝基甲苯、能够与氢气发生加成反应、能够被酸性高锰酸钾溶液氧化,故C正确;
D.苯及苯的同系物有毒,所以为了让油漆中的甲苯等有毒物质散逸,新装璜的住房应开窗充分通风,故D正确;
故答案为:B;
(2)工业上常以乙醇为唯一原料一步制取乙酸乙酯,乙醇在反应中失氢被氧化,反应产物中有氢气生成,该反应的化学方程式为2CH3CH2OH→CH3COOC2H5+2H2↑,
故答案为:2CH3CH2OH→CH3COOC2H5+2H2↑;
(3)①乙醇发生消去反应的化学方程式为CH3CH2OH
浓硫酸
170℃
CH2=CH2↑+H2O,故答案为:CH3CH2OH
浓硫酸
170℃
CH2=CH2↑+H2O;
②浓硫酸具有酸性、强氧化性,乙醇制取乙烯的反应中会产生大量的酸性废液,浓硫酸能够与乙醇发生氧化还原反应生成有毒气体二氧化硫等,
故答案为:产生大量的酸性废液(可造成环境污染);产生二氧化硫等污染气体(或部分原料炭化;催化剂重复使用困难以及催化效果不理想;有较多副反应等);
③根据表中数据可知,石棉绒催化效果最差,有浓硫酸做催化剂的反应中碳化严重,催化效果最好的是P2O5,加热产生气体的时间最短、反应液无碳化、气体气流量;P2O5为催化剂时,反应最佳温度为82℃,
故答案为:P2O5;82℃(顺序可互换).
点评:本题考查了有机物结构与性质,涉及了乙酸乙酯的制取、乙醇的消去反应等知识,题目难度中等,注意掌握常见有机物的结构及具有的化学性质,(2)为易错点,注意反应产物的判断方法.
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