Question

（16分）工业上目前使用两种方法制取乙醛：（1）乙炔水化法；（2）乙烯氧化法。下列两表提供生产过程中原料、反应条件、原料平衡转化率、产量等有关的信息情况：

表一：原料、反应条件、平衡转化率、日产量

	乙炔水化法	乙烯氧化法
原料	乙炔、水	乙烯、空气
反应条件	HgSO4、100~125℃	PdCl2-CuCl2、100~125℃
平衡转化率	乙炔平衡转化率90%左右	乙烯平衡转化率80%左右
日产量	2.5吨（某设备条件下）	3.6吨（相同设备条件下）

表二：原料来源生产工艺

	原料生产工艺过程
乙炔
乙烯	来源于石油裂解气

根据上述两表，回答下列问题：

（1）写出下列化学方程式：

a．乙炔水化法制乙醛__________________________________________________。

b．乙烯氧化法制乙醛______________________________________________。

（2）从两表中分析，现代工业上乙烯氧化法逐步取代乙炔水化法，分析可能的原因（从环境、原料来源、能耗等角度分析，任写一点）：________________________________________________。

（3）从化学反应速率角度分析，在相同条件下，两种制取乙醛的方法哪种快？_________________________。

（4）若将上述两种方法的反应条件，均增加“100个标准大气压”，原料转化率会再增大一些，但在实际生产中却不采用这样的方法，理由是_____________________________。

（5）如果某工厂以乙烯为原料，通过3步可以制得聚氯乙烯，请写出合理的反应方程式（无机试剂和溶剂等任选，该过程中不发生取代反应）

_______________________________________________________

_______________________________________________________

_______________________________________________________

 

Answer 1

（1）CH≡CH+H2OCH3CHO 2CH2=CH2+O22CH3CHO

（2）从表一来看，两者反应条件温度相当，但乙炔水化法制乙醛使用的是汞盐催化剂，毒性大；虽然乙烯氧化法的转化率略小于乙炔水化法，但反应快、日产量比其高得多。

从表二来看，乙炔的制取要经过多步反应制得，且消耗大量的热能、电能，较难获得；乙烯来源于石油裂解气，消耗的总能量比乙炔少，且较容易获得。 （3）乙烯氧化法

（4）因为两种方法在相应反应条件下，转化率都已经很高，增大压强将消耗能量和增加高备，不经济。

（5）CH2=CH2 + Cl2 → CH2ClCH2Cl

（每空2分）

 

【解析】

试题分析：（1）乙炔中含有碳碳三键，能和水发生加成反应，生成乙醛；乙烯中含有碳碳双键，能发生氧化反应生成乙醛。（2）从表一来看，两者反应条件温度相当，但乙炔水化法制乙醛使用的是汞盐催化剂，毒性大；虽然乙烯氧化法的转化率略小于乙炔水化法，但反应快、日产量比其高得多。

从表二来看，乙炔的制取要经过多步反应制得，且消耗大量的热能、电能，较难获得；乙烯来源于石油裂解气，消耗的总能量比乙炔少，且较容易获得。（3）根据表中数据可知，乙烯氧化的反应速率要快。（4）根据方程式可知，反应都是体积减小的，所以增大压强，平衡向正反应方向移动，转化率增大。但由于两种方法在相应反应条件下，转化率都已经很高，增大压强将消耗能量和增加设备，不经济。（5）乙烯为原料，通过3步可以制得聚氯乙烯，该过程中不发生取代反应，则采取消去和加成反应得到氯乙烯，在通过氯乙烯进行加聚反应得到聚氯乙烯。

考点：有机物制取的条件选择和途径的设计。