Question

【題目】人造羊毛的主要成分為，此物質可由以下三種途徑合成，已知A是石油分餾的一種產品，A均裂可生成等物質的量的C2H4和C2H6。

回答下列問題:

（1）寫出A的分子式______，D的結構式______。

（2）在反應①～⑥中，屬于加成反應的是________。

（3）寫出反應⑥的化學反應方程式：____________。

（4）從能源和環保的角度看，你認為最有發展前景的是_____，其中的理由是______。

Answer 1

【答案】C4H10 ①④ 2CH2CH—CH3+2NH3+3O22CH2CH—CN+6H2O 途徑(Ⅲ) ①原料來源豐富；②生產過程能耗低，產品產率高；③生產過程污染少

【解析】

根據人造羊毛的結構簡式，推出C的結構簡式為CH2=CHCN，根據合成路線，A均裂可生成等物質的量的C2H4和C2H6，利用原子守恒，推出A的分子式為C4H10，CaC2生成B，則B為乙炔，D為環狀，其分子式為C2H4O，即D為環氧乙烷，結構簡式為，然后在進行分析；

根據人造羊毛的結構簡式，推出C的結構簡式為CH2=CHCN，根據合成路線，A均裂可生成等物質的量的C2H4和C2H6，利用原子守恒，推出A的分子式為C4H10，CaC2生成B，則B為乙炔，D為環狀，其分子式為C2H4O，即D為環氧乙烷，結構簡式為，

（1）由反應②③逆推，可知A的分子式為C4H10；D的分子式為C2H4O，其結構為環狀，只能是環氧乙烷，其結構簡式為；

（2）由逆推得C:CH2CH—CN，B為HC≡CH，①為加成反應；④反應為:CH2CH2該反應符合加成反應的概念[有機分子是雙鍵(或叁鍵)兩端的碳原子與其他原子或原子團直接結合生成新的化合物的反應]，也是加成反應；⑤反應是取代反應:+H—CNCH2CH—CN+H2O；⑥反應也是取代反應:CH2CH—CH3CH2CH—CN；符合條件的是①④；

（3）⑥反應的結果是1個氮原子代替了3個氫原子，氮原子可由NH3提供，這樣游離的6個氫原子將被個O2分子接受。據此，可寫出⑥的反應方程式2CH2CH—CH3+2NH3+3O22CH2CH—CN+6H2O；

（4）從環保角度看，途徑(Ⅰ)(Ⅱ)都使用了HCN，HCN有毒，對環境有危害，其發展前景不及途徑(Ⅲ)，從能源角度看，途徑(Ⅰ)使用了CaC2，而合成CaC2需要耗費大量的電能，其發展前景不及途徑(Ⅱ)和(Ⅲ)；途徑(Ⅱ)( Ⅲ)相比，途徑(Ⅱ)反應環節多，需要設備多，途徑(Ⅲ)使用了催化劑，耗能少，故途徑(Ⅱ)的發展前景又不及途徑(Ⅲ)。