Question

乙烯是來自石油的重要有機化工原料，其產量通常用來衡量一個國家的石油化工發展水平。結合以下路線回答：

已知：
（1）反應II的化學方程式是              。
（2）D為高分子化合物，可以用來制造多種包裝材料，其結構簡式是              。
（3）E是有香味的物質，在實驗室用下圖裝置制取。

①反應IV的化學方程式是        ，該反應類型為        。
②該裝置圖中有一個明顯的錯誤是                      。
（4）為了證明濃硫酸在反應IV中起到了催化劑和吸水劑的作用，某同學利用上圖改進后裝置進行了以下4個實驗。實驗開始先用酒精燈微熱3min，再加熱使之微微沸騰3min。實驗結束后充分振蕩小試管乙再測有機層的厚度，實驗記錄如下：

實驗編號	試管甲中試劑	試管乙中試劑	有機層的厚度/cm
A	2 mL乙醇、1 mL乙酸、 1mL18mol·L－1濃硫酸	飽和Na2CO3溶液	3.0
B	2 mL乙醇、1 mL乙酸		0.1
C	2 mL乙醇、1 mL乙酸、 3 mL 2mol·L－1 H2SO4		0.6
D	2 mL乙醇、1 mL乙酸、鹽酸		0.6

 
①實驗D的目的是與實驗C相對照，證明H⁺對酯化反應具有催化作用。實驗D中應加入鹽酸的體積和濃度分別是3mL和         mol·L^－1。
②分析實驗                （填實驗編號）的數據，可以推測出濃H₂SO₄的吸水性提高了乙酸乙酯的產率。

Answer 1

（1）2CH₃CH₂OH＋O₂2CH₃CHO＋2H₂O（2分，條件也可寫成）
（2）（1分）
（3）①CH₃COOH＋HOCH₂CH₃CH₃COOCH₂CH₃＋H₂O。（2分，“濃硫酸、加熱”或“”缺一項共扣1分）   取代反應或酯化反應（1分）
②導氣管的出口伸入到飽和碳酸鈉溶液液面以下（2分）
（4）① 4 （1分） ②A C（2分,錯選不得分，漏選得1分）

試題分析：乙烯含有碳碳雙鍵，能發生加聚反應，生成聚乙烯，則D是聚乙烯。乙烯也能和水發生加成反應生成乙醇，則A是乙醇。乙醇發生氧化反應生成B，所以B是乙醛。乙醛繼續被氧化生成乙酸，所以C是乙酸。乙酸和乙醇發生酯化反應生成乙酸乙酯，則E是乙酸。
（1）反應II是乙醇的催化氧化生成乙醛，反應的化學方程式是2CH₃CH₂OH＋O₂2CH₃CHO＋2H₂O。
（2）D為聚乙烯，屬于高分子化合物，可以用來制造多種包裝材料，其結構簡式是。
（3）①反應IV是制備乙酸乙酯的，反應的化學方程式是
CH₃COOH＋HOCH₂CH₃CH₃COOCH₂CH₃＋H₂O。
②由于生成的乙酸乙酯中含有乙酸和乙醇，二者都是與水互溶的，吸收裝置中如果直接插入到碳酸鈉溶液中，容易引起倒吸，所以該裝置圖中有一個明顯的錯誤是導氣管的出口伸入到飽和碳酸鈉溶液液面以下。
（4）①實驗D的目的是與實驗C相對照，證明H⁺對酯化反應具有催化作用，所以在實驗中氫離子的濃度應該是相同的。C中硫酸是二元強酸，所以根據硫酸的濃度可知，D中鹽酸的濃度應該是4mol/L。
②根據表中數據可知，實驗A和C中分別加入了濃硫酸和稀硫酸，所以通過分析實驗A、C的數據，可以推測出濃H₂SO₄的吸水性提高了乙酸乙酯的產率。