阅读如下资料:
i.乙烯可在加热条件下催化氧化制得环氧乙烷(
);具有强穿透力的环氧乙烷在常温下能杀灭微生物。
ii环氧乙烷与水在加压、加热的条件下化合为乙二醇;乙二醇的熔点为-12.9℃,沸点197.3℃;能与水、丙酮等互溶。
iii.汽车铝制水箱( 即散热器)中盛装的某防冻液(乙二醇与水是主要成分,体积比约1:1),沸点为108°C,冰点为-38℃;其中常加入适量NaH2PO4,用来消除水箱中严重的碱性水垢,从而提高散热效果。
iv.25℃,H3PO4 Ka1=6.9×10-3,Ka2=6.2×10-8,Ka3=4.8×10-13。
结合题干信息,请按要求回答下列问题:
(1)环氧乙烷的分子式:C2H4OC2H4O,其含有的官能团名称:醚键醚键。
(2)乙二醇能与丙酮互溶的原因可能是乙二醇与丙酮都是极性分子,符合“相似相溶”的规律,还可能是 二者分子间形成氢键二者分子间形成氢键。
(3)结合ii、iii、iv 中数据信息解释如下问题。
①NaH2PO4能除水垢的原因为 因为H2PO4-的Ka2=6.2×10-8,H2PO4-+H2O⇌H3PO4+OH-,Kh=KwKa1=10-146.9×10-3<Ka2,H2PO4-的电离能力大于其水解能力因为H2PO4-的Ka2=6.2×10-8,H2PO4-+H2O⇌H3PO4+OH-,Kh=KwKa1=10-146.9×10-3<Ka2,H2PO4-的电离能力大于其水解能力;故NaH2PO4水溶液显弱酸性,可消除碱性水垢。
②防冻液在使用一段时间后pH会降低的可能原因为 乙二醇与氧气反应,生成微量乙二酸乙二醇与氧气反应,生成微量乙二酸。
(4)结合已学知识及i、ii中信息,将如下两种合成乙二醇的路线补充完整(方框内填有机产物,箭头上填无机试剂及其反应条件) CH2ClCH2ClNaOH/H2O△、
H2O加压/△CH2ClCH2ClNaOH/H2O△、
H2O加压/△。
①CH2=CH2Cl2
→CH2OHCH2OH
②CH2=CH2→
→CH2OHCH2OH
生产乙二醇常采用路线②而不采用路线①,其可能原因(写出一种)是 从原子利用率的角度考虑,路线①第二步的取代反应有副产物,原子利用率低,而路线②的原子利用率较高从原子利用率的角度考虑,路线①第二步的取代反应有副产物,原子利用率低,而路线②的原子利用率较高。
K
w
K
a
1
1
0
-
14
6
.
9
×
1
0
-
3
K
w
K
a
1
1
0
-
14
6
.
9
×
1
0
-
3
N
a
OH
/
H
2
O
△

H
2
O
加压
/
△
N
a
OH
/
H
2
O
△

H
2
O
加压
/
△
C
l
2
【考点】相似相溶原理及其应用;有机物的合成.
【答案】C2H4O;醚键;二者分子间形成氢键;因为H2PO4-的Ka2=6.2×10-8,H2PO4-+H2O⇌H3PO4+OH-,Kh==<Ka2,H2PO4-的电离能力大于其水解能力;乙二醇与氧气反应,生成微量乙二酸;CH2ClCH2Cl、
;从原子利用率的角度考虑,路线①第二步的取代反应有副产物,原子利用率低,而路线②的原子利用率较高
K
w
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14
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1
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N
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/
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2
O
△

H
2
O
加压
/
△
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:24引用:1难度:0.6