Question

纤维素是自然界最为丰富的可再生的天然高分子资源。

(1)纤维素可制备用于纺织、造纸等的粘胶纤维［成分是(C₆H₁₀O₅)_n］，生产过程涉及多个化学反应。工艺简图如图1-4-18所示

图1-4-18

    近来，化学家开发了一种使用NMMO加工纤维素的新方法，产品“Lyocell纤维”成分也是(C₆H₁₀O₅)_n。工艺流程示意图如图1-4-19所示

图1-4-19

①“Lyocell纤维”工艺流程中，可充分循环利用的物质是____________。

②与“Lyocell纤维”工艺相比，粘胶纤维工艺中会产生含有____________ (只填非金属元素符号)的废物，并由此增加了生产成本。

③“Lyocell纤维”被誉为“21世纪的绿色纤维”，原因是____________。

(2)“Lyocell纤维”工艺流程中的NMMO可按如下路线制备(反应条件均省略)：

其中，化合物Ⅰ可三聚为最简单的芳香烃，化合物Ⅱ可使溴水褪色。

①化合物Ⅰ也可聚合为在一定条件下具有导电性的高分子化合物，该高分子化合物的化学式为：____________。

②化合物Ⅱ与氧气反应的原子利用率达100%，其化学方程式为____________。

③关于化合物Ⅲ、Ⅳ的说法正确的是____________ (填代号)

A.都可发生酯化反应

B.Ⅲ可被氧化，Ⅳ不可被氧化

C.都溶于水

D.Ⅲ可与钠反应，Ⅳ不可与钠反应

E.Ⅲ是乙醇的同系物

F.Ⅲ可由卤代烃的取代反应制备

④写出合成NMMO最后一步反应的化学方程式________________________。

Answer 1

解析：(1)由题目所给的工艺流程图可知，在“Lyocell纤维”流程中NMMO被循环利用，比较两个生产流程可知在粘胶纤维的生产过程中会产生含硫、氯的废物，从而增加了生产成本，并可能由此产生环境污染。而新工艺不会产生污染物且纤维素原料可以再生，故称为“21世纪绿色纤维”。(2)最简单的芳香烃为苯，则三聚为苯的烃必为乙炔，其聚合成为高分子化合物的化学方程式为：nHC≡CH。化合物Ⅱ为乙烯，欲使其与O₂反应，且原子的利用率为100%，只有发生加成反应：2CH₂+O₂2。根据Ⅲ、Ⅳ的分子结构特点不难推知它们所具有的性质。

答案：(1)①NMMO  ②S、Cl  ③新工艺环境污染小，无有毒、有害物质生成，纤维素原料可再生