题目内容
【题目】某烃A是有机化学工业的基本原料,其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平,A还是一种植物生长调节剂,A可发生如图所示的一系列化学反应,其中①②属于同种反应类型。根据图回答下列问题:
(1)写出A、B、C、D的结构简式:A______,B_______,C_______,D_______。
(2)写出②、④两步反应的化学方程式,并注明反应类型:
②______________,反应类型___________。
④______________,反应类型___________。
(3)工业上制取A的主要方法是_____,实验室制取A的反应条件是______,实验室制取A时,会生成黑色固体,并放出刺激性气味的气体,检验该气体可以用______溶液;黑色固体与浓硫酸反应产生该气体时,体现了浓硫酸的_____性
(4)D_____(填“有”或“没有”)固定熔点。
【答案】CH2=CH2 CH3CH3 CH3CH2Cl CH2=CH2+HClCH3CH2Cl 加成反应 CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl 取代反应 石油裂解 浓硫酸、170℃ 品红 强氧化性 没有
【解析】
某烃A是有机化学工业的基本原料,其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平,A还是一种植物生长调节剂,则A是乙烯,在催化剂条件下,A反应生成高分子化合物E,则E是聚乙烯,乙烯和氯化氢发生加成反应生成氯乙烷,乙烯和氢气发生加成反应生成B乙烷,B和氯气发生取代反应生成C氯乙烷,A发生加聚反应生成D聚乙烯。
(1)通过以上分析知,A、B、C、D的结构简式分别为:CH2=CH2、CH3CH3、CH3CH2Cl、,故答案为:CH2=CH2;CH3CH3;CH3CH2Cl;;
(2)②一定条件下,乙烯和氯化氢发生加成反应生成氯乙烷,反应方程式为CH2=CH2+HClCH3CH2Cl,该反应属于加成反应;④在光照条件下,乙烷和氯气发生取代反应生成氯乙烷,反应方程式为CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl,为取代反应;故答案为:CH2=CH2+HClCH3CH2Cl;加成反应;CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl;取代反应;
(3)工业上制取乙烯的主要方法是石油裂解;实验室制取乙烯采用乙醇的消去反应,反应条件为:浓硫酸、170℃;实验时乙醇会碳化,碳和浓硫酸继续反应生成CO2,SO2,检验SO2用品红溶液,该反应体现了浓硫酸的强氧化性;故答案为:石油裂解;浓硫酸、170℃;品红;强氧化性;
(4)D为聚乙烯,高分子化合物是混合物,没有固定熔点,故答案为:没有。
【题目】硼酸三丁酯的结构简式为B(OCH2CH2CH2CH3)3,常温常压下为略带香味的油状液体,是一种重要的含硼有机物,主要用作有机溶剂、脱水剂和催化剂,其一种实验室制备的原理为H3BO3+3CH3CH2CH2CH2OHB(OCH2CH2CH2CH3)+3H2O,装置如图所示(夹持装置及微波加热装置已略去):
实验步骤如下:
Ⅰ.向微波专用圆底烧瓶中加入磁力搅拌子,并加入6.2 g硼酸(H3BO3)和47.4 mL正丁醇(CH3CH2CH2CH2OH)以及1.0 g NaHSO4H2O;
Ⅱ.微波加热:60℃下2 min,80℃下2 min,90℃下5 min,100℃下2 min,118℃下2 min;回流分水;
Ⅲ.待反应结束后,蒸馏得产品20.2 g。
已知:正丁醇的密度为0.81 g.cm-3。
请回答下列问题:
(1)分水器使用前需检查 ___,分水器的作用是 ___(任写一条)。
(2)图中仪器X的名称为 ___,其进水口应为____(填“a”或“b”)口。
(3)为了提高转化率,常用带水剂把生成的水从反应体系中分离出。分别以下列四种物质作为制备硼酸三丁酯的带水剂,结果如表所示,该实验选择正丁醇作带水剂,优点是____。
带水剂种类 | 甲苯 | 苯 | 环己烷 | 正丁醇 |
产率/% | 78.2 | 83.4 | 80.4 | 80.5 |
(4)步骤II中需要在不同温度下进行加热,并控制好时间,加热方式采用微波加热的优点是 ___;实验过程中发现,随着微波加热时间延长,硼酸三丁酯的产率增加,但当加热时间超过13 min后,产率增加幅度明显减小,造成此现象可能的原因是___。
(5)蒸馏装置中仪器的选择和安装均正确的是____(填选项字母)。
A. B. C. D.
(6)本实验中硼酸三丁酯的产率为____(保留三位有效数字)。