Question

【题目】人造羊毛的主要成分为，此物质可由以下三种途径合成，已知A是石油分馏的一种产品，A均裂可生成等物质的量的C2H4和C2H6。

回答下列问题:

（1）写出A的分子式______，D的结构式______。

（2）在反应①～⑥中，属于加成反应的是________。

（3）写出反应⑥的化学反应方程式：____________。

（4）从能源和环保的角度看，你认为最有发展前景的是_____，其中的理由是______。

Answer 1

【答案】C4H10 ①④ 2CH2CH—CH3+2NH3+3O22CH2CH—CN+6H2O 途径(Ⅲ) ①原料来源丰富；②生产过程能耗低，产品产率高；③生产过程污染少

【解析】

根据人造羊毛的结构简式，推出C的结构简式为CH2=CHCN，根据合成路线，A均裂可生成等物质的量的C2H4和C2H6，利用原子守恒，推出A的分子式为C4H10，CaC2生成B，则B为乙炔，D为环状，其分子式为C2H4O，即D为环氧乙烷，结构简式为，然后在进行分析；

根据人造羊毛的结构简式，推出C的结构简式为CH2=CHCN，根据合成路线，A均裂可生成等物质的量的C2H4和C2H6，利用原子守恒，推出A的分子式为C4H10，CaC2生成B，则B为乙炔，D为环状，其分子式为C2H4O，即D为环氧乙烷，结构简式为，

（1）由反应②③逆推，可知A的分子式为C4H10；D的分子式为C2H4O，其结构为环状，只能是环氧乙烷，其结构简式为；

（2）由逆推得C:CH2CH—CN，B为HC≡CH，①为加成反应；④反应为:CH2CH2该反应符合加成反应的概念[有机分子是双键(或叁键)两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应]，也是加成反应；⑤反应是取代反应:+H—CNCH2CH—CN+H2O；⑥反应也是取代反应:CH2CH—CH3CH2CH—CN；符合条件的是①④；

（3）⑥反应的结果是1个氮原子代替了3个氢原子，氮原子可由NH3提供，这样游离的6个氢原子将被个O2分子接受。据此，可写出⑥的反应方程式2CH2CH—CH3+2NH3+3O22CH2CH—CN+6H2O；

（4）从环保角度看，途径(Ⅰ)(Ⅱ)都使用了HCN，HCN有毒，对环境有危害，其发展前景不及途径(Ⅲ)，从能源角度看，途径(Ⅰ)使用了CaC2，而合成CaC2需要耗费大量的电能，其发展前景不及途径(Ⅱ)和(Ⅲ)；途径(Ⅱ)( Ⅲ)相比，途径(Ⅱ)反应环节多，需要设备多，途径(Ⅲ)使用了催化剂，耗能少，故途径(Ⅱ)的发展前景又不及途径(Ⅲ)。