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用乙烯合成乙醇,事实上经过以下步骤:首先在较低温度下用浓硫酸吸收乙烯CH 2 ===CH 2 +H 2 SO 4 ―→CH 3 CH 2 OSO 3 H(Ⅰ)然后生成物(Ⅰ)再进一步吸收乙烯CH 3

用乙烯合成乙醇,事实上经过以下步骤:首先在较低温度下用浓硫酸吸收乙烯CH 2 ===CH 2 +H 2 SO 4 ―→CH 3 CH 2 OSO 3 H(Ⅰ)然后生成物(Ⅰ)再进一步吸收乙烯CH 3 CH 2 OSO 3 H+CH 2 ===CH 2 ―→(CH 3 CH 2 O) 2 SO 2 (Ⅱ)再参加水,(Ⅰ)和(Ⅱ)都与水反响生成乙醇CH 3 CH 2 OSO 3 H+H 2 O―→CH 3 CH 2 OH+H 2 SO 4(CH 3 CH 2 O) 2 SO 2 +2H 2 O―→2CH 3 CH 2 OH+H 2 SO 4以下表达中错误的选项是( )。 A. 化合物(Ⅰ)(Ⅱ)都属于酯类 B. 以上四个反响类型相同 C. 以上四个反响类型不相同 D. 此方法的缺点是设备易腐蚀

好的,我们先一步步分析题目给出的化学反应。


1. 第一步反应

CH2=CH2+H2SO4CH3CH2OSO3H(I)CH_2=CH_2 + H_2SO_4 \longrightarrow CH_3CH_2OSO_3H \quad \text{(I)}

这步是乙烯与浓硫酸的加成,硫酸的 O-H 键断裂(形式上看成 H-OSO3_3H 与双键加成),生成硫酸氢乙酯(ethyl hydrogen sulfate)。

属于 加成反应,也属于酯化反应的逆过程(实际上是硫酸与乙烯的加成得到硫酸酯)。


2. 第二步反应

CH3CH2OSO3H+CH2=CH2(CH3CH2O)2SO2(II)CH_3CH_2OSO_3H + CH_2=CH_2 \longrightarrow (CH_3CH_2O)_2SO_2 \quad \text{(II)}

这是乙烯插入到 O–H 部分的另一种理解,也可能是 OSO3_3H 基团与乙烯生成硫酸二乙酯(diethyl sulfate)。

硫酸二乙酯可以看作是硫酸的两个羟基被乙氧基取代,属于硫酸酯


3. 第三、四步反应

CH3CH2OSO3H+H2OCH3CH2OH+H2SO4CH_3CH_2OSO_3H + H_2O \longrightarrow CH_3CH_2OH + H_2SO_4(CH3CH2O)2SO2+2H2O2CH3CH2OH+H2SO4(CH_3CH_2O)_2SO_2 + 2H_2O \longrightarrow 2CH_3CH_2OH + H_2SO_4

这两步都是水解反应


4. 判断选项

A. 化合物 (Ⅰ) (Ⅱ) 都属于酯类

(Ⅰ) CH3CH2OSO3HCH_3CH_2OSO_3H:这是硫酸氢乙酯(硫酸单乙酯),无机酸酯,属于酯类。

(Ⅱ) (CH3CH2O)2SO2(CH_3CH_2O)_2SO_2:硫酸二乙酯,也是酯类(无机酸酯)。
✅ 正确。


B. 以上四个反应类型相同

第一步:加成反应

第二步:加成反应(也可以看作是取代,但机理上是加成-消除类?有机化学里这种在硫酸酯上加成可看作第二次加成,但实际上硫酸酯中 O–H 已无,它怎么再加成?第二步写的是 CH3CH2OSO3HCH_3CH_2OSO_3H 和乙烯生成硫酸二乙酯,在工业上可能是硫酸氢乙酯的 H 质子对乙烯加成生成乙基硫酸酯中间体,然后它取代,但写成一步确实有点怪,可能是“加成”吗?严格来说是硫酸氢乙酯与乙烯反应生成硫酸二乙酯,可能是烷基化反应,即亲电加成,O–SO3_3H 中,由于 O 与 S 连接,这个氧对乙烯有亲核性吗?并不是,这是酸催化下乙烯质子化后与硫酸氢乙酯的乙氧基反应生成二乙酯?不对,文献显示是硫酸氢乙酯与乙烯反应生成硫酸二乙酯,仍需酸催化,这第二步也可视作取代(酸催化下乙烯被活化后进攻硫酸氢乙酯的 O 原子?)这属于加成?复杂,但从题目看,题设认为它们都是加水之前的两个中间产物生成步骤,第一步与第二步其实都是硫酸与乙烯的加成,其中第二步是硫酸氢乙酯与乙烯的反应,可能是硫酸氢乙酯的氧烷基化,但从类型上可以归于加成

第三、四步:都是水解。
所以类型不完全相同(第一步加成,第二步加成或取代,第三、四步水解)。因此 B 说“四个反应类型相同”是 错误 的。


C. 以上四个反应类型不相同
结合 B 的分析,C 是正确的说法。


D. 此方法的缺点是设备易腐蚀
水解时生成硫酸,硫酸对设备腐蚀严重,所以这是缺点。✅ 正确。


错误选项是 B


最终答案:

B\boxed{B}

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