题目内容

具有—C≡C—H结构的炔烃,在加热和催化剂的条件下,可以跟醛或酮分子中的羰基()发生加成反应,生成具有C≡C三键结构的炔类化合物,例如:

其中R1和R2可以是烃基,也可以是氢原子。

试写出以电石、水、甲醛、氢气为基本原料和适当的催化剂制取聚1,3-丁二烯的各步反应的化学方程式。

解析:题中的基本原料有电石和水,可提供乙炔为反应物。最终要求制聚1,3-丁二烯,必须先制取它的单体1,3-丁二烯,这样可将原题中的关键部分明确地表示为“以乙炔、甲醛、氢气为原料制取1,3-丁二烯”。本题所给出的碳链末端的—C≡CH结构和醛、酮中的羰基加成可使碳链增伸成炔醇的信息,对于电石和水生成的乙炔来说,通过此反应可使碳链增伸形成炔二醇结构。联系教材中的知识,C≡C键在催化加氢时成为C—C键后,醇羟基可发生消去反应形成C=C键,生成单体1,3-丁二烯,然后以加聚反应制取聚1,3-丁二烯。这样,通过新旧知识的联系就可完成此题。


练习册系列答案
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[化学-选修3:物质结构与性质]
硅是重要的半导体材料,构成了现代电子工业的基础.请回答下列问题:
(1)基态Si原子中,电子占据的最高能层符号为
M
M
,该能层具有的原子轨道数为
9
9
、电子数为
4
4

(2)硅主要以硅酸盐、
二氧化硅
二氧化硅
等化合物的形式存在于地壳中.
(3)单质硅存在与金刚石结构类似的晶体,其中原子与原子之间以
共价键
共价键
相结合,其晶胞中共有8个原子,其中在面心位置贡献
3
3
个原子.
(4)单质硅可通过甲硅烷(SiH4)分解反应来制备.工业上采用Mg2Si和NH4Cl在液氨介质中反应制得SiH4,该反应的化学方程式为
Mg2Si+4NH4Cl=SiH4+4NH3+2MgCl2
Mg2Si+4NH4Cl=SiH4+4NH3+2MgCl2

(5)碳和硅的有关化学键键能如下所示,简要分析和解释下列有关事实:
化学键 C-C C-H C-O Si-Si Si-H Si-O
键能/(kJ?mol-1 356 413 336 226 318 452
①硅与碳同族,也有系列氢化物,但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多,原因是
C-C键和C-H键较强,所形成的烷烃稳定.而硅烷中Si-Si键和Si-H键的键能较低,易断裂,导致长链硅烷难以生成.
C-C键和C-H键较强,所形成的烷烃稳定.而硅烷中Si-Si键和Si-H键的键能较低,易断裂,导致长链硅烷难以生成.

②SiH4的稳定性小于CH4,更易生成氧化物,原因是
C-H键的键能大于C-O键,C-H键比C-O键稳定.而Si-H键的键能却远小于Si-O键,所以Si-H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si-O键
C-H键的键能大于C-O键,C-H键比C-O键稳定.而Si-H键的键能却远小于Si-O键,所以Si-H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si-O键

(6)在硅酸盐中,SiO
 
4-
4
四面体(如下图(a))通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式.图(b)为一种无限长单链结构的多硅酸根,其中Si原子的杂化形式为
sp3
sp3
,Si与O的原子数之比为
1:3
1:3
,化学式为
SiO32-
SiO32-

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