Question

我国科学家成功实现甲烷在催化剂及无氧条件下，一步高效生产乙烯和苯等化学品。以甲烷为原料合成部分化工产品流程如下(部分反应条件已略去)。

(1) A的结构简式:____________，乙酸中含有的官能团名称为___________

(2)反应③的反应类型为___________。

(3)反应①的化学方程式:____________。

(4)某实验小组用如图所示装置进行反应②实验。

i．在实验过程中，铜网出现红色和黑色交替的实验现象，请写出铜网由黑变红时的化学反应方程式____， 在这个反应中，说明乙醇具有______性(填氧化”、“还原”)

ii．已知:乙醛的沸点为20.8C， 乙醇的沸点为78. 4C.实验装置中甲和乙两个水浴作用不相同，甲的作用是________， 乙的作用是______。

Answer

CH3COOCH2CH3 羧基 取代反应 nCH2=CH2 CuO+CH3CH2OHCH3CHO+Cu+H2O 还原性 加热使乙醇气化 冷凝使乙醛蒸气液化

【解析】

由框图可知，CH4在催化剂的作用下可生成CH2=CH2和，CH2=CH2在一定条件下发生加聚反应生成聚乙烯，CH2=CH2与H2O发生加成反应生成CH3CH2OH，CH3CH2OH发生催化氧化生成CH3CHO，CH3CHO发生氧化反应生成CH3COOH，CH3CH2OH和CH3COOH发生酯化反应生成A（乙酸乙酯）；与Br2在FeBr3的催化下生成。

(1)根据分析，A是乙酸乙酯，结构简式为CH3COOCH2CH3；乙酸（CH3COOH）中含有的官能团名称为羧基；

(2)根据分析，反应③是CH3CH2OH和CH3COOH的酯化反应，属于取代反应；

(3)根据分析，反应①是乙烯的加聚反应，化学方程式为nCH2=CH2；

(4)该实验将空气和乙醇一起鼓入加热的Cu网，Cu与O2反应生成CuO，铜网由红变黑，灼热的CuO又被乙醇还原，生成Cu和乙醛，铜网由黑变红，生成的乙醛可在乙中的试管中冷却下来。

i．由上述分析可知，铜网由黑变红时的化学反应方程式为：CuO+CH3CH2OHCH3CHO+Cu+H2O；该反应中，乙醇表现还原性；

ii．根据上述分析可以知道，在甲处用热水浴加热使乙醇挥发与空气中的氧气混合，有利于下一步反应；乙处作用为冷水浴，降低温度， 使生成的乙醛冷凝成为液体，沉在试管的底部；