Question

3．某廢舊塑料可采用下列方法處理：將廢塑料隔絕空氣加強(qiáng)熱，使其變成有用的物質(zhì)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖，加熱聚丙烯廢塑料得到的產(chǎn)物如表：

產(chǎn)物	氫氣	甲烷	乙烯	丙烯	苯	甲苯	碳
質(zhì)量分?jǐn)?shù)（%）	12	24	12	16	20	10	6

（1）試管A中殘余物有多種用途，如下列轉(zhuǎn)化就可制取高聚物聚乙炔：
A中殘留物$\stackrel{①}{→}$電石$\stackrel{②}{→}$ 乙炔$\stackrel{③}{→}$聚乙炔
寫出反應(yīng)②③的化學(xué)方程式②CaC₂+2H₂O=Ca（OH）₂+C₂H₂↑、③nC₂H₂$\stackrel{一定條件}{→}$．
（2）試管B收集用的產(chǎn)品中，有能使酸性高錳酸鉀溶液褪色的物質(zhì)，其一氯化物有4種．并寫出該物質(zhì)與硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式．
（3）錐形瓶C中觀察到的現(xiàn)象棕黃色溶液變無色或褪色．經(jīng)溴水充分吸收，剩余氣體經(jīng)干燥后的平均相對分子質(zhì)量為4.8
（4）某有機(jī)物常溫下為液體，與乙烯互為同系物，相對分子質(zhì)量在86以內(nèi)，且與HBr加成產(chǎn)物只有一種結(jié)構(gòu)，該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式可能為CH₃CH₂CH=CHCH₂CH₃、（CH₃）₂C=C（CH₃）₂．

Answer 1

分析 廢塑料在強(qiáng)熱條件下反應(yīng)生成氫氣、碳以及多種烴的混合物，其中B用于收集易液化的有機(jī)物，可得到苯、甲苯等，C用于檢驗(yàn)烯烴，可吸收乙烯、丙烯等，用氫氣、甲烷等可燃燒，
（1）碳化鈣和水反應(yīng)制取乙炔同時生成氫氧化鈣；乙炔能發(fā)生加聚反應(yīng)生成聚乙炔；
（2）甲苯可以使高錳酸鉀褪色；甲苯可與濃硝酸在濃硫酸作用下發(fā)生取代反應(yīng)生成三硝基甲苯；利用等效氫法找甲苯一氯代物的種類；
（3）產(chǎn)物中的乙烯、丙烯能與溴水發(fā)生加成反應(yīng)，剩余氣體為氫氣、甲烷，根據(jù)摩爾質(zhì)量在數(shù)值上等于相對分子質(zhì)量，求出混合氣體的平均相對分子質(zhì)量；
（4）與乙烯互為同系物，相對分子質(zhì)量在86以內(nèi)，且與HBr加成產(chǎn)物只有一種結(jié)構(gòu)，說明結(jié)構(gòu)對稱，且含有的C原子數(shù)小于$\frac{86}{14}$=6.14，可為4或6個C原子．

解答 解：（1）電石制備乙炔的方程式為：CaC₂+2H₂O=Ca（OH）₂+C₂H₂↑；乙炔加聚生成聚乙炔的化學(xué)方程式為：nC₂H₂$\stackrel{一定條件}{→}$；
故答案為：CaC₂+2H₂O=Ca（OH）₂+C₂H₂↑；nC₂H₂$\stackrel{一定條件}{→}$；
（2）試管B中含有苯和甲苯，苯不能使高錳酸鉀褪色，甲苯可以使高錳酸鉀褪色，
甲苯可與濃硝酸在濃硫酸作用下發(fā)生取代反應(yīng)生成三硝基甲苯，反應(yīng)的方程式為，
甲苯的等效氫有4種，一氯甲苯的同分異構(gòu)體有4種：
，總計4種，
故答案為：4；；
（3）產(chǎn)物中的乙烯、丙烯分子中含有碳碳雙鍵，能夠與溴水發(fā)生反應(yīng)，溴水褪色，設(shè)混合氣體的質(zhì)量為100g，則氫氣的質(zhì)量為12g，物質(zhì)的量為6mol，甲烷的質(zhì)量為24g，物質(zhì)的量為1.5mol，混合氣體的摩爾質(zhì)量為：$\frac{12g+24g}{6mol+1.5mol}$=4.8g/mol，即均相對分子質(zhì)量為4.8，
故答案為：棕黃色溶液變無色或褪色；4.8；
（4）與乙烯互為同系物，相對分子質(zhì)量在86以內(nèi)，且與HBr加成產(chǎn)物只有一種結(jié)構(gòu)，說明結(jié)構(gòu)對稱，且含有的C原子數(shù)小于$\frac{86}{14}$=6.14，可為4或6個C原子，符合條件的單烯烴有：CH₃CH=CHCH₃、CH₃CH₂CH=CHCH₂CH₃、（CH₃）₂C=C（CH₃）₂，而常溫下為液態(tài)，應(yīng)為CH₃CH₂CH=CHCH₂CH₃、（CH₃）₂C=C（CH₃）₂，
故答案為：CH₃CH₂CH=CHCH₂CH₃；（CH₃）₂C=C（CH₃）₂．

點(diǎn)評 本題考查較綜合，為高考常見題型，涉及有機(jī)物性質(zhì)實(shí)驗(yàn)、有機(jī)物的合成、相關(guān)概念的辨析烯烴加成反應(yīng)的規(guī)律以及同分異構(gòu)體的書寫，側(cè)重考查學(xué)生思考問題的全面性，把握有機(jī)物中官能團(tuán)與性質(zhì)的關(guān)系為解答的關(guān)鍵，題目綜合性強(qiáng)，但難度不大