Question

【題目】2014年中國十大科技成果之一是：我國科學家成功實現甲烷在催化劑及無氧條件下，一步高效生產乙烯、芳烴和氫氣等化學品，為天然氣化工開發了一條革命性技術。以甲烷為原料合成部分化工產品流程如圖（部分反應條件已略去）：

（1）乙酸分子中所含官能團名稱為_____。

（2）聚苯乙烯的結構簡式為_____。

（3）圖中9步反應中只有兩步屬于取代反應，它們是_____（填序號）。

（4）寫出下列反應的化學方程式（注明反應條件）：

反應⑤為_____；

反應⑥為______。

Answer 1

【答案】羧基 ⑤⑥ CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O +Br2+HBr

【解析】

分析題給信息，甲烷在催化劑和無氧條件下高效生產乙烯、苯。根據流程圖可知：

（1）乙烯和H2O在催化劑、加熱、加壓條件下生成乙醇，乙醇被O2氧化成乙醛，乙醛再度被O2催化氧化生成乙酸，乙酸和乙醇發生酯化反應，生成乙酸乙酯。

（2）乙烯和苯發生加成反應可生成乙苯，乙苯發生消去反應，生成苯乙烯，苯乙烯可在一定條件下發生加聚反應，生成聚苯乙烯。

（3）苯和液溴在催化劑的作用下發生取代反應生成溴苯。

據此分析。

（1）乙酸的結構簡式為CH3COOH，分子中所含官能團為羧基。答案為：羧基；

（2）苯乙烯發生加聚反應生成聚苯乙烯，可知聚苯乙烯的結構簡式為：；答案為：；

（3）分析流程圖，可知，乙烯和水反應生成乙醇、乙烯和苯的反應生成乙苯都屬于加成反應；乙醇轉化為乙醛、乙醛轉化為乙酸都為氧化反應；乙苯轉化為苯乙烯屬于消去反應；苯乙烯轉化為聚苯乙烯屬于加聚反應；乙酸和乙醇反應生成乙酸乙酯、苯和液溴反應生成溴苯都屬于取代反應。故答案為：⑤⑥；

（4）反應⑤為乙酸和乙醇反應生成乙酸乙酯的過程，化學方程式為：CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O；答案為：CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O；反應⑥為苯和液溴在催化劑的作用下發生取代反應生成溴苯的過程，化學方程式為：+Br2+HBr。答案為：+Br2+HBr。