Question

中新社2008年10月30日報道，在從日本進口的日式醬油、芥末醬中檢測出了甲苯和乙酸乙酯．試回答下列問題：
（1）下列有關甲苯的說法不正確的是

 

（填寫選項字母）．
A．甲苯和苯互為同系物
B．甲苯主要是從石油中分離獲得
C．甲苯在一定條件下能發生取代、加成及氧化反應
D．為了讓油漆中的甲苯等有毒物質散逸，新裝璜的住房應開窗充分通風
（2）工業上常以乙醇為唯一原料一步制取乙酸乙酯，該反應的化學方程式為

 

． 
（3）某學習小組擬探究實驗室制乙烯，試回答下列問題．
①實驗室常用乙醇在濃硫酸作用下脫水制取乙烯，該反應的化學方程式為

 

．
②上述反應以濃硫酸為催化劑，可能出現的問題有

 

、

 

等．
③下表是某次探究實驗現象記載．據表可知，探究實驗中反應最合適的催化劑及反應溫度分別是

 

、

 

．

催化劑	①濃硫酸	②石棉絨 （閃石）	③P2O5	④濃硫酸 石棉絨	⑤P2O5 石棉絨
KMnO4/H+褪色情況	褪色	幾乎不褪色	褪色	褪色	褪色
加熱產生氣體的時間	45s	50s	35s	47s	38s
反應溫度	170℃	180℃	82℃	170℃	87℃
氣體氣流量	多	很少	多	較多	較多
反應液炭化情況	嚴重	無炭化	無炭化	嚴重	無炭化

Answer 1

分析：（1）根據甲苯的分子組成、結構及具有的化學性質進行解答；
（2）乙醇生成乙酸化合價升高被氧化，根據有機反應中得氧會、失氫為氧化可知，反應產物中有氫氣生成，據此寫出該反應的方程式；
（3）①乙醇在濃硫酸作用下加熱到170℃發生消去反應生成乙烯，據此寫出反應的化學方程式；
②根據濃硫酸具有強氧化性、酸性進行解答該反應原理的弊端；
③根據加熱產生氣體的時間、氣體流量等方面判斷催化劑的催化效果，再結合催化劑反應需要溫度選擇合適溫度．

解答：解：（1）A．甲苯與苯具有相似的結構，分子間相差1個CH₂原子團，二者互為同系物，故A正確；
B．甲苯主要從煤干餾中獲得，不是分離石油，故B錯誤；
C．甲苯在一定條件下能與硝基發生取代反應生成三硝基甲苯、能夠與氫氣發生加成反應、能夠被酸性高錳酸鉀溶液氧化，故C正確；
D．苯及苯的同系物有毒，所以為了讓油漆中的甲苯等有毒物質散逸，新裝璜的住房應開窗充分通風，故D正確；
故答案為：B；
（2）工業上常以乙醇為唯一原料一步制取乙酸乙酯，乙醇在反應中失氫被氧化，反應產物中有氫氣生成，該反應的化學方程式為2CH₃CH₂OH→CH₃COOC₂H₅+2H₂↑，
故答案為：2CH₃CH₂OH→CH₃COOC₂H₅+2H₂↑；
（3）①乙醇發生消去反應的化學方程式為CH₃CH₂OH

濃硫酸

170℃

CH₂=CH₂↑+H₂O，故答案為：CH₃CH₂OH

濃硫酸

170℃

CH₂=CH₂↑+H₂O；
②濃硫酸具有酸性、強氧化性，乙醇制取乙烯的反應中會產生大量的酸性廢液，濃硫酸能夠與乙醇發生氧化還原反應生成有毒氣體二氧化硫等，
故答案為：產生大量的酸性廢液（可造成環境污染）；產生二氧化硫等污染氣體（或部分原料炭化；催化劑重復使用困難以及催化效果不理想；有較多副反應等）；
③根據表中數據可知，石棉絨催化效果最差，有濃硫酸做催化劑的反應中碳化嚴重，催化效果最好的是P₂O₅，加熱產生氣體的時間最短、反應液無碳化、氣體氣流量；P₂O₅為催化劑時，反應最佳溫度為82℃，
故答案為：P₂O₅；82℃（順序可互換）．

點評：本題考查了有機物結構與性質，涉及了乙酸乙酯的制取、乙醇的消去反應等知識，題目難度中等，注意掌握常見有機物的結構及具有的化學性質，（2）為易錯點，注意反應產物的判斷方法．