閱讀如下資料:
i.乙烯可在加熱條件下催化氧化制得環(huán)氧乙烷(
);具有強穿透力的環(huán)氧乙烷在常溫下能殺滅微生物。
ii環(huán)氧乙烷與水在加壓、加熱的條件下化合為乙二醇;乙二醇的熔點為-12.9℃,沸點197.3℃;能與水、丙酮等互溶。
iii.汽車鋁制水箱( 即散熱器)中盛裝的某防凍液(乙二醇與水是主要成分,體積比約1:1),沸點為108°C,冰點為-38℃;其中常加入適量NaH2PO4,用來消除水箱中嚴重的堿性水垢,從而提高散熱效果。
iv.25℃,H3PO4 Ka1=6.9×10-3,Ka2=6.2×10-8,Ka3=4.8×10-13。
結合題干信息,請按要求回答下列問題:
(1)環(huán)氧乙烷的分子式:C2H4OC2H4O,其含有的官能團名稱:醚鍵醚鍵。
(2)乙二醇能與丙酮互溶的原因可能是乙二醇與丙酮都是極性分子,符合“相似相溶”的規(guī)律,還可能是 二者分子間形成氫鍵二者分子間形成氫鍵。
(3)結合ii、iii、iv 中數據信息解釋如下問題。
①NaH2PO4能除水垢的原因為 因為H2PO4-的Ka2=6.2×10-8,H2PO4-+H2O?H3PO4+OH-,Kh=KwKa1=10-146.9×10-3<Ka2,H2PO4-的電離能力大于其水解能力因為H2PO4-的Ka2=6.2×10-8,H2PO4-+H2O?H3PO4+OH-,Kh=KwKa1=10-146.9×10-3<Ka2,H2PO4-的電離能力大于其水解能力;故NaH2PO4水溶液顯弱酸性,可消除堿性水垢。
②防凍液在使用一段時間后pH會降低的可能原因為 乙二醇與氧氣反應,生成微量乙二酸乙二醇與氧氣反應,生成微量乙二酸。
(4)結合已學知識及i、ii中信息,將如下兩種合成乙二醇的路線補充完整(方框內填有機產物,箭頭上填無機試劑及其反應條件) CH2ClCH2ClNaOH/H2O△、
H2O加壓/△CH2ClCH2ClNaOH/H2O△、
H2O加壓/△。
①CH2=CH2Cl2
→CH2OHCH2OH
②CH2=CH2→
→CH2OHCH2OH
生產乙二醇常采用路線②而不采用路線①,其可能原因(寫出一種)是 從原子利用率的角度考慮,路線①第二步的取代反應有副產物,原子利用率低,而路線②的原子利用率較高從原子利用率的角度考慮,路線①第二步的取代反應有副產物,原子利用率低,而路線②的原子利用率較高。
K
w
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3
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加壓
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加壓
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C
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2
【考點】相似相溶原理及其應用;有機物的合成.
【答案】C2H4O;醚鍵;二者分子間形成氫鍵;因為H2PO4-的Ka2=6.2×10-8,H2PO4-+H2O?H3PO4+OH-,Kh==<Ka2,H2PO4-的電離能力大于其水解能力;乙二醇與氧氣反應,生成微量乙二酸;CH2ClCH2Cl、
;從原子利用率的角度考慮,路線①第二步的取代反應有副產物,原子利用率低,而路線②的原子利用率較高
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【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:21引用:1難度:0.6