Question

12．（1）①下表為烯烴類化合物與溴發(fā)生加成反應(yīng)的相對速率（以乙烯為標準）．

烯烴類化合物	相對速率
（CH3）2C=CHCH3	10.4
CH3CH=CH2	2.03
CH2=CH2	1.00
CH2=CHBr	0.04

據(jù)表中數(shù)據(jù)，總結(jié)烯烴類化合物加溴時，反應(yīng)速率與C=C上取代基的種類、個數(shù)間的關(guān)系：C=C上取代基為烴基的反應(yīng)速率快，烴基越多反應(yīng)速率越快，C=C上取代基為鹵素原子的反應(yīng)速率慢，鹵素原子越多反應(yīng)速率越慢．
②下列化合物與氯化氫加成時，取代基對速率的影響與上述規(guī)律類似，其中反應(yīng)速率最慢的是D．
A．（CH₃）₂C=C（CH₃） ₂  B．CH₃CH=CHCH₃C．CH₂CH=CH₂  D．CH₂=CHCl
（2）已知A是化工生產(chǎn)中重要的氣態(tài)烴，在標準狀況下的密度為1.25g/L，現(xiàn)以A為主要原料合成E，其合成路線如圖所示．回答下列問題：①寫出A的電子式．
②寫出下列反應(yīng)的化學方程式：
第①步CH₂=CH₂+H₂O→CH₃CH₂OH；
第③步2CH₃CHO+O₂$\stackrel{催化劑}{→}$2CH₃COOH；
③已知A在有催化劑條件下可以與氧氣反應(yīng)直接制得C，寫出該反應(yīng)的化學方程式2CH₂=CH₂+O₂$\stackrel{催化劑}{→}$2CH₃CHO

Answer 1

分析 （1）有機物的結(jié)構(gòu)決定其性質(zhì)，分析表中數(shù)據(jù)可以看出，當乙烯分子中的H原子被甲基取代時，反應(yīng)速率加快，且甲基個數(shù)越多，反應(yīng)速率越快；當乙烯分子中的H原子被鹵原子取代時，反應(yīng)速率減慢；
（2）由題給信息“A是化工生產(chǎn)中重要的氣態(tài)烴，在標準狀況下的密度為1.25g/L，”可知A的摩爾質(zhì)量為22.4L/mol×1.25g/L=28g/mol，A是乙烯，根據(jù)乙烯的化學性質(zhì)和題給合成路線可推知乙烯與水加成得到的產(chǎn)物B是乙醇，而與乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成乙酸乙酯的D必然是乙酸，結(jié)合題中C的前后關(guān)系可推知C是乙醛，結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)解答．

解答 解：（1）①分析表中數(shù)據(jù)可知，反應(yīng)速率與C=C中烴基的個數(shù)有關(guān)，烴基越多，反應(yīng)速率越大，并且當C=C上連接鹵素時，反應(yīng)速率減小，
故答案為：C=C上取代基為烴基的反應(yīng)速率快，烴基越多反應(yīng)速率越快，C=C上取代基為鹵素原子的反應(yīng)速率慢，鹵素原子越多反應(yīng)速率越慢；
②根據(jù)題中信息“取代基對速率的影響與上述規(guī)律類似”，由表中數(shù)據(jù)可知C=C上取代基為鹵素原子的反應(yīng)速率慢，則反應(yīng)最慢的應(yīng)為D，故答案為：D；
（2）由題給信息“A是化工生產(chǎn)中重要的氣態(tài)烴，在標準狀況下的密度為1.25g/L，”可知A的摩爾質(zhì)量為22.4L/mol×1.25g/L=28g/mol，A是乙烯，根據(jù)乙烯的化學性質(zhì)和題給合成路線可推知乙烯與水加成得到的產(chǎn)物B是乙醇，而與乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成乙酸乙酯的D必然是乙酸，結(jié)合題中C的前后關(guān)系可推知C是乙醛，則
①A為乙烯，結(jié)構(gòu)簡式為CH₂=CH₂，可知電子式為，故答案為：；
②反應(yīng)①為乙烯和水發(fā)生加成反應(yīng)生成乙醇，反應(yīng)的方程式為CH₂=CH₂+H₂O→CH₃CH₂OH，反應(yīng)②為乙醇被催化氧化生成乙醛，反應(yīng)的方程式為2CH₃CH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2CH₃CHO+2H₂O，反應(yīng)③為乙醛氧化生成乙酸，反應(yīng)的方程式為2CH₃CHO+O₂$\stackrel{催化劑}{→}$2CH₃COOH，
故答案為：CH₂=CH₂+H₂O→CH₃CH₂OH；2CH₃CHO+O₂$\stackrel{催化劑}{→}$2CH₃COOH；
③A是乙烯，C是乙醛，乙烯氧化生成乙醛的化學方程式為2CH₂=CH₂+O₂$\stackrel{催化劑}{→}$2CH₃CHO，故答案為：2CH₂=CH₂+O₂$\stackrel{催化劑}{→}$2CH₃CHO．

點評 本題綜合有機化學知識和化學反應(yīng)速率知識，通過分析數(shù)據(jù)總結(jié)出規(guī)律，再用此規(guī)律解決問題，這是本題最大的特點，本題綜合考查了重要的烴和烴的含氧衍生物的性質(zhì)、相互轉(zhuǎn)化關(guān)系．解題的關(guān)鍵在于熟練掌握乙烯、乙醇、乙酸的化學性質(zhì)，熟練掌握乙烯、乙醇、乙醛、乙酸和乙酸乙酯的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系，包含其中轉(zhuǎn)化的條件．解答時要注意按題中要求作答，把分子式、結(jié)構(gòu)簡式和化學方程式等書寫規(guī)范、準確，題目難度不大．