Question

20．已知：A是石油裂解气的主要成分，A的产量通常用来衡量一个国家的石油化工水平．
现以A为主要原料合成乙酸乙酯，其合成路线如图所示．

（1）A在一定条件下可以聚合生成一种常见塑料，该塑料的结构简式为．
（2）反应①的化学方程式为CH₂=CH₂+H₂O$\stackrel{催化剂}{→}$C₂H₅OH．
（3）按要求回答：
①、④的反应类型为加成反应、酯化反应或取代反应，②的反应条件为催化剂（Cu或Ag）、加热．
（4）写出与乙酸乙酯含有相同官能团的2种同分异构体的结构简式HCOOCH₂CH₂CH₃、CH₃CH₂COOCH₃．
（5）假设①②③步转化率都是100%，第④步转化率是60%，则用标准状况下4.48×10⁵m³的A，经过上述步骤理论上最多能生产出乙酸乙酯528吨．

Answer 1

分析 A的产量通常用来衡量一个国家的石油化工水平，则A为CH₂=CH₂，乙烯与水发生加成反应得到B为CH₃CH₂OH，B能氧化得到C为CH₃CHO，C氧化得到D为CH₃COOH，乙醇与乙酸发生酯化反应得到乙酸乙酯，据此解答．

解答 解：A的产量通常用来衡量一个国家的石油化工水平，则A为CH₂=CH₂，乙烯与水发生加成反应得到B为CH₃CH₂OH，B能氧化得到C为CH₃CHO，C氧化得到D为CH₃COOH，乙醇与乙酸发生酯化反应得到乙酸乙酯．
（1）由上述分析可知，A的结构简式为CH₂=CH₂，乙烯发生加聚反应得到聚乙烯，其结构简式为：，故答案为：；
（2）反应①为乙烯与水的加成反应，反应方程式为：CH₂=CH₂+H₂O$\stackrel{催化剂}{→}$C₂H₅OH，故答案为：CH₂=CH₂+H₂O$\stackrel{催化剂}{→}$C₂H₅OH；
（3）反应①是乙烯与是发生加成反应生成乙醇，反应④是乙酸与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯，也属于取代反应，反应②的反应条件为：催化剂（Cu或Ag）、加热，
故答案为：加成反应；酯化反应或取代反应；催化剂（Cu或Ag）、加热；
（4）与乙酸乙酯含有相同官能团的2种同分异构体的结构简式：HCOOCH₂CH₂CH₃、CH₃CH₂COOCH₃等，故答案为：HCOOCH₂CH₂CH₃；CH₃CH₂COOCH₃；
（5）假设①②③步转化率都是100%，第④步转化率是60%，标准状况下4.48×10⁵m³的乙烯为$\frac{4.48×1{0}^{8}L}{22.4L/mol}$=2×10⁷mol，由CH₃COOH+CH₃CH₂OHCH₃COOCH₂CH₃+H₂O，可知乙酸与乙醇的物质的量之比为1：1，故生成乙酸乙酯为2×10⁷mol×$\frac{1}{2}$×60%×88g/mol=5.28×10⁸g=528吨，故答案为：528．

点评 本题考查无机物推断、化学方程式有关计算等，涉及烯烃、醇、醛、羧酸的性质与转化，侧重对基础知识的巩固．