Question

20．常見有機(jī)化合物轉(zhuǎn)化及用途關(guān)系如下圖（反應(yīng)條件已略去）．

根據(jù)上圖回答下列問題：
（1）①-⑥反應(yīng)中屬于取代反應(yīng)的有②⑥；
（2）反應(yīng)②的條件是光照；
（3）甲烷用于燃料電池的總反應(yīng)方程式是CH₄+2O₂=CO₂+2H₂O；
（4）寫出反應(yīng)⑥的化學(xué)方程式CH₃COOH+C₂H₅OHCH₃COOC₂H₅+H₂O；
（5）已經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)反應(yīng)③是：將甲烷隔絕空氣，在高溫、催化劑作用下可實現(xiàn)30%的轉(zhuǎn)化率，試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式2CH₄$?_{△}^{催化劑}$C₂H₄+2H₂．

Answer 1

分析 根據(jù)題中各物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系及轉(zhuǎn)化條件，反應(yīng)①甲烷與氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)可作燃料電池，反應(yīng)②為甲烷與氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成一氧甲烷，反應(yīng)③為甲烷隔絕空氣，在高溫、催化劑作用下得乙烯，反應(yīng)⑤乙烯發(fā)生加聚反應(yīng)得聚乙烯，反應(yīng)④為乙烯與水的加成反應(yīng)得乙醇，反應(yīng)⑥為乙醇與乙酸發(fā)生酯化（取代）反應(yīng)得乙酸乙酯，據(jù)此答題．

解答 解：根據(jù)題中各物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系及轉(zhuǎn)化條件，反應(yīng)①甲烷與氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)可作燃料電池，反應(yīng)②為甲烷與氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成一氧甲烷，反應(yīng)③為甲烷隔絕空氣，在高溫、催化劑作用下得乙烯，反應(yīng)⑤乙烯發(fā)生加聚反應(yīng)得聚乙烯，反應(yīng)④為乙烯與水的加成反應(yīng)得乙醇，反應(yīng)⑥為乙醇與乙酸發(fā)生酯化（取代）反應(yīng)得乙酸乙酯，
（1）根據(jù)上面的分析可知，①-⑥反應(yīng)中屬于取代反應(yīng)的有②⑥，故答案為：②⑥；
（2）根據(jù)上面的分析可知，反應(yīng)②的條件是光照，故答案為：光照；
（3）甲烷用于燃料電池的總反應(yīng)方程式是CH₄+2O₂=CO₂+2H₂O，故答案為：CH₄+2O₂=CO₂+2H₂O；
（4）反應(yīng)⑥為乙醇與乙酸發(fā)生酯化，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH₃COOH+C₂H₅OHCH₃COOC₂H₅+H₂O，
故答案為：CH₃COOH+C₂H₅OHCH₃COOC₂H₅+H₂O；
（5）已經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)反應(yīng)③是：將甲烷隔絕空氣，在高溫、催化劑作用下可實現(xiàn)30%的轉(zhuǎn)化率，所以該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，根據(jù)元素守恒可知，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CH₄$?_{△}^{催化劑}$C₂H₄+2H₂，
故答案為：2CH₄$?_{△}^{催化劑}$C₂H₄+2H₂．

點(diǎn)評 本題主要考查了有機(jī)物之間的相互轉(zhuǎn)化，難度不大，熟悉常見有機(jī)官能團(tuán)的性質(zhì)是解題關(guān)鍵，答題時注意化學(xué)用語的規(guī)范表達(dá)．