Question

12．（1）①下表为烯烃类化合物与溴发生加成反应的相对速率（以乙烯为标准）．

烯烃类化合物	相对速率
（CH3）2C=CHCH3	10.4
CH3CH=CH2	2.03
CH2=CH2	1.00
CH2=CHBr	0.04

据表中数据，总结烯烃类化合物加溴时，反应速率与C=C上取代基的种类、个数间的关系：C=C上取代基为烃基的反应速率快，烃基越多反应速率越快，C=C上取代基为卤素原子的反应速率慢，卤素原子越多反应速率越慢．
②下列化合物与氯化氢加成时，取代基对速率的影响与上述规律类似，其中反应速率最慢的是D．
A．（CH₃）₂C=C（CH₃） ₂  B．CH₃CH=CHCH₃C．CH₂CH=CH₂  D．CH₂=CHCl
（2）已知A是化工生产中重要的气态烃，在标准状况下的密度为1.25g/L，现以A为主要原料合成E，其合成路线如图所示．回答下列问题：①写出A的电子式．
②写出下列反应的化学方程式：
第①步CH₂=CH₂+H₂O→CH₃CH₂OH；
第③步2CH₃CHO+O₂$\stackrel{催化剂}{→}$2CH₃COOH；
③已知A在有催化剂条件下可以与氧气反应直接制得C，写出该反应的化学方程式2CH₂=CH₂+O₂$\stackrel{催化剂}{→}$2CH₃CHO

Answer 1

分析 （1）有机物的结构决定其性质，分析表中数据可以看出，当乙烯分子中的H原子被甲基取代时，反应速率加快，且甲基个数越多，反应速率越快；当乙烯分子中的H原子被卤原子取代时，反应速率减慢；
（2）由题给信息“A是化工生产中重要的气态烃，在标准状况下的密度为1.25g/L，”可知A的摩尔质量为22.4L/mol×1.25g/L=28g/mol，A是乙烯，根据乙烯的化学性质和题给合成路线可推知乙烯与水加成得到的产物B是乙醇，而与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯的D必然是乙酸，结合题中C的前后关系可推知C是乙醛，结合物质的性质解答．

解答 解：（1）①分析表中数据可知，反应速率与C=C中烃基的个数有关，烃基越多，反应速率越大，并且当C=C上连接卤素时，反应速率减小，
故答案为：C=C上取代基为烃基的反应速率快，烃基越多反应速率越快，C=C上取代基为卤素原子的反应速率慢，卤素原子越多反应速率越慢；
②根据题中信息“取代基对速率的影响与上述规律类似”，由表中数据可知C=C上取代基为卤素原子的反应速率慢，则反应最慢的应为D，故答案为：D；
（2）由题给信息“A是化工生产中重要的气态烃，在标准状况下的密度为1.25g/L，”可知A的摩尔质量为22.4L/mol×1.25g/L=28g/mol，A是乙烯，根据乙烯的化学性质和题给合成路线可推知乙烯与水加成得到的产物B是乙醇，而与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯的D必然是乙酸，结合题中C的前后关系可推知C是乙醛，则
①A为乙烯，结构简式为CH₂=CH₂，可知电子式为，故答案为：；
②反应①为乙烯和水发生加成反应生成乙醇，反应的方程式为CH₂=CH₂+H₂O→CH₃CH₂OH，反应②为乙醇被催化氧化生成乙醛，反应的方程式为2CH₃CH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2CH₃CHO+2H₂O，反应③为乙醛氧化生成乙酸，反应的方程式为2CH₃CHO+O₂$\stackrel{催化剂}{→}$2CH₃COOH，
故答案为：CH₂=CH₂+H₂O→CH₃CH₂OH；2CH₃CHO+O₂$\stackrel{催化剂}{→}$2CH₃COOH；
③A是乙烯，C是乙醛，乙烯氧化生成乙醛的化学方程式为2CH₂=CH₂+O₂$\stackrel{催化剂}{→}$2CH₃CHO，故答案为：2CH₂=CH₂+O₂$\stackrel{催化剂}{→}$2CH₃CHO．

点评 本题综合有机化学知识和化学反应速率知识，通过分析数据总结出规律，再用此规律解决问题，这是本题最大的特点，本题综合考查了重要的烃和烃的含氧衍生物的性质、相互转化关系．解题的关键在于熟练掌握乙烯、乙醇、乙酸的化学性质，熟练掌握乙烯、乙醇、乙醛、乙酸和乙酸乙酯的相互转化关系，包含其中转化的条件．解答时要注意按题中要求作答，把分子式、结构简式和化学方程式等书写规范、准确，题目难度不大．