乙二酸二乙酯发生氯气反应

乙二酸二乙酯发生氯气反应,第1张

乙二酸二乙酯(D)可由石油气裂解得到的烯烃合成。回答下列问题:

(1)B和A为同系物,B的结构简式为______________________。

(2)反应①的化学方程式为______________________________,

其反应类型为____________________。

(3)反应③的反应类型为_______________________________。

(4)C的结构简式为_____________________________________。

(5)反应②的化学方程式为_______________________________。

解析:根据流程图可知,A与水反应生成B,B的分子式为C2H6O,氢原子数已经达到饱和,属于饱和一元醇,则B为乙醇,A为乙烯,B与C生成乙二酸二乙酯,则C为乙二酸,B和A为同系物,B含3个碳,则B为丙烯,丙烯与氯气在光照的条件下发生αH的取代反应生成CH2=CHCH2Cl。

(1)根据上述分析,B为丙烯,结构简式为CH2=CHCH3。

(2)反应①为乙烯与水发生加成反应生成乙醇,反应的化学方程式为

CH2=CH2+H2OCH3CH2OH,反应类型为加成反应。

(3)反应③是卤代烃在NaOH水溶液中发生取代反应生成醇,则反应类型为取代反应。

(4)根据上述分析,C为乙二酸,则C的结构简式为HOOC—COOH。

(5)反应②是乙醇与乙酸发生酯化反应生成酯和水,反应的化学方程式为

2CH3CH2OH+HOOCCOOH CH3CH2OOCCOOCH2CH3+2H2O。

答案:

(1)CH2=CHCH3

(2)CH2=CH2+H2OCH3CH2OH 加成反应

(3)取代反应 

(4)HOOC—COOH

(5)2CH3CH2OH+HOOCCOOH CH3CH2OOCCOOCH2CH3+2H2O

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1 镁合金的机械加工

密度为的镁合金比铝合金轻36%、比锌合金轻73%、比钢轻77%,被公认为是质量最小的结构金属材料。小批量镁合金零件的机械加工可在手动操作的小型机床上进行;大批量高效率加工镁合金零件时,采用专用的大型自动化机械加工中心或计算机数控机床将更加经济。与那些机械加工性能较差的金属材料相比,切削性能良好的镁合金具有十分突出的优点。对于镁合金,可以在高切削速度和大进给量下进行强力切削,这样机加工工时数就可以减少。因此,在完成同样的工作任务时,若采用镁合金作原材料,可以减少加工设备的台数,节约基建投资,减少占地面积,降低劳动力成本和管理费用。11 镁合金的切削功率消耗

对镁合金零件进行加工时,单位体积切削量的功率消耗比其他常见金属都要低。在几种典型的切削加工速度下,各种金属相对于镁的功率消耗由于镁合金导热性好、切削力小,故在加工过程中的散热速度很快,因而刀具寿命长,粘刀量少,从而可以降低刀具费用,缩短更换刀具所需的停机时间。因为镁合金易切削,其断屑性能十分良好,一般清况下只需经过一次精加工便可达到所要求的最终表面粗糙度。12 镁合金材料对加工性能的影响121 对切屑形成的影响在机械加工过程中所形成的切屑类型,与材料成分、零件形状、合金状态及进给速度等因素相关。当采用单刃刀具进行镁合金的车、膛、刨、铣时,所产生的切屑可以分为3大类:a在大进给量下形成粗大和断屑良好的切屑:b在中等进给量下形成长度短和断屑良好的切屑;c在小进给量下形成长而卷曲的切屑。122 对扭曲变形的影响

由于镁的比热高、导热性良好,摩擦产生的热量会迅速地扩散到零件的各个部分,因此对镁合金进行切削加工时并不会产生较高的温度。但是,在高切削速度和大进给量的情况下,零件所产生的热量也是相当高的,很可能因为温度过高而发生扭曲变形。123 对热膨胀的影响如果对成品零件的尺寸公差要求比较严格,则在设计中必须考虑到镁的热膨胀系数这一影响因素。如果在上述加工条件下产生了相当多的热量,则很可能会影响到零件的加工精度。镁的热膨胀系数略高于铝,明显高于钢,在20200℃范围内为266-274μ m/m℃。24 对冷变形的影响,在机械加工过程中,镁合金零件很少发生因为冷变形引起的扭曲变形或翘曲。但刀具太钝、进给速度太慢以及刀具在加工过程中有停顿等不利因素时,也可能造成扭曲变形或翘曲。13 刀具对镁合金零件机械加工的影响131 刀具材料的影响

加工镁合金的刀具材料的选择取决于所需完成的机加工作量。小批量加工时,一般使用寿命特别长的普通碳钢刀具;大批量加工时,通常优先选用镶嵌硬质合金的刀具;当加工批量大和公差要求很严时,可以使用成本较高的镶金刚石刀头来省去繁琐的复位补偿调整工作。132 刀具设计,加工钢和铝的刀具通常也适合于镁合金的加工。但是,由于镁的切削力小,热容量也相当低,故其加工刀具应当具有较大的外后角、较大的走屑空隙、较少的刀刃数和较小的前角。另外,保证刀具的各个表面很平滑也是十分重要的。133 刀具刃磨

对镁合金进行机械加工的一条重要原则是,应当使刀具保持尽可能高的锋利和光滑程度,必须没有划伤、毛刺和卷刃。如果刀具切削过其他金属,即使切削角没有改变,也应进行重新刃磨和晰磨。刀具初磨可采用中等粒度的砂轮,然后使用精细粒度的砂轮进行刃磨,并在必要时再用细油石或超细油石进行手工珩磨。对于高速钢刀具,采用100目的氧化铝砂轮进行精磨即可获得满意的效果;对于刃磨镶嵌硬质合金的刀具,一般采用320目的碳化硅砂轮或200300目的金刚石砂轮。14 切削液对机械加工的影响

切削液有两大功能即冷却和润滑。由于镁的散热速度很快,可使被加工表面保持在较低的温度水平上,此外镁的易切削性使其不易与钢发生胶合,切削加工时一般不需要润滑。

加工镁合金零件时,无论用高速或低速的切削速度,用或不用切削液,都可以获得平滑的加工表面,而使用切削液主要是为了冷却工件,尽可能减少零件发生扭曲变形及切屑着火的可能性。因此,在镁合金零件的机械加工中,切削液一般被称作冷却液。在生产批量很大时,冷却液是延长刀具寿命的因素之一。

冷却液一般使用的是矿物油。矿物密封油和煤油已被成功地用作镁合金加工的冷却液。为了达到更好的冷却效果,切削油应当具有较低的粘度。为了防止镁合金零件腐蚀,切削液中的游离酸含量应低于02%。2 机械加工安全操作规程21 机械加工过程中的不安全因素

在对镁合金进行机械加工的过程中,产生的切屑和细粉末都有燃烧或爆炸的危险。初加工阶段产生的切屑尺寸较大,由于镁的导热率很高,产生的摩擦热可迅速散失出去,故难以达到燃点温度,此阶段事故发生较少。但在精加工阶段,由于所产生的细小切屑和细粉末具有很大的比表面积,因而很容易达到引燃温度而造成燃烧或爆炸事故。

在镁合金的加工过程中,使切屑升温到达闪点或燃烧的影响因素如下。

a加工速度与切削速率之间的关系。在任何一组给定条件下,都存在一个可能引起燃烧的加工速度和进给速率范围。进给速率提高,切屑厚度增大,从而更不容易达到燃点温度。加工速度只要足够低,任何尺寸大小的切屑都不可能被引燃。如果加工速度足够高,由于切屑与刀具的接触时间很短,故不可能将任何尺寸大小的切屑加热到引燃温度。b环境的相对温度。相对温度越高,则失火的可能性越大。c合金的成分与状态。与多相合金相比,单相合金更不容易失火。合金状态越均匀,则失火的可能性越小。d其他因素。进给速率或吃刀量太小;加工过程中的停顿时间过长;刀具的后角和容屑空间过小;在没有使用切削液的情况下采用了很高的切削速度;刀具与嵌套在铸件中的异种金属芯衬相撞时可能产生火花;镁切屑在机床周围或下方积聚等。22 机械加工的安全操作规程a切削工具要保持锋利,并磨出较大的后角与离隙角;不允许使用钝的、粘有切屑的或破裂的刀具。b一般情况下,尽量使用大进给量进行加工,避免使用微小的进给量,以产生较大厚度的切屑。c不要让刀具中途停顿在工件上。d使用微小切削量时,要使用矿物油冷却液来减少降温。e如果镁合金零件中有钢铁芯衬时,要避免与刀具相碰产生火花。f保持环境整齐、干净。g严禁在机加工工作区内吸烟、生火、电焊。h工作区域内应存放足量的灭火器材。23 磨削加工中的安全问题

镁粉很容易燃烧,悬浮在空气中时会引起爆炸。应采取一切可能的措施,确保镁磨削粉尘的正确收集与处置。在对镁合金零件进行干法磨削时,必须用设计得当的湿法吸尘系统将镁渣立即从工作区域中清除出去。吸尘器与磨床之间的连接管应当短而直,吸尘器应保持清洁,并将其排风口设在室外。需及时将吸尘器中的镁渣清理出去,以防止其过多积聚。在对淤渣进行处理之前,应将其保存在水中。随时保持工作环境的整洁,对于保证磨削镁合金零件的安全至关重要。每天必须对砂轮与吸尘器之间的连接管进行至少一次检查和清理,每个月应对整个吸尘系统至少进行一次彻底的清理。不得让镁粉聚集在座椅、窗户、管路和其他水平面上。不应将太多的吸尘设备与一个集中排放系统相连接。干燥管路很长的中央吸尘系统和带过滤器的普通吸尘系统,都不适合于收集镁粉。

如果要在带式打磨装置或圆盘式磨床上对镁合金零件进行湿法磨削,应当使用足量的切削液来收集所有粉尘,并将其输送到收集点。因此,对镁合金零件进行磨削加工时必须采取下列预防措施。a必须有专门用于镁合金零件加工的磨床,并贴上“镁专用”标签。在对砂轮进行修整之前,应对吸尘器做彻底清理。b对用铬酸盐蚀洗过的镁合金零件表面进行返工磨削时,有可能引起火花,因此要特别小心,绝不允许有粉尘聚集在附近。c磨削设备操作人员应当使用平滑的帽子、平滑的手套与无口袋和袖口的平滑阻燃服,所用的围裙或防护服应当清洁无尘和易于脱下。d警告标志应当放置在显眼的地方。e工作区域内应存放足量的灭火器材。24 镁屑与微细粉末的处理,干燥切屑应放置在清洁和密封的钢制容器中,并存放在不会与水接触的地方。湿切屑与淤渣应存放在置于偏僻处的通风钢制窗口中,且必须有足够的通风量,以便使氢气逸出。把湿的切屑和细粉末装在盖紧的容器中特别危险,因为高浓度的氢气集聚易发生爆炸。目前,镁屑、镁粉末与淤渣的常用处理方法是,用5%的氯化铁溶液进行溶解(一般1kg干燥镁使用06kg氯化铁),可在数小时内使绝大多数镁转化成不燃烧的氢氧化镁和氯化镁残渣。由于在这种反应中会产生氢气,故应在室外的敞开容器中进行处理,并严禁在反应器的周围生火吸烟或焊接作业。在配制5%的氯化铁溶液时,应将淤渣中的水考虑进去。25 镁屑燃烧的灭火 a D级灭火器。其材料通常使用氯化钠基粉末或一种经过钝化处理的石墨基粉末,其原理是通过排除氧气来闷熄灭火。b覆盖剂或干砂。小面积着火可用其覆盖,其原理也是通过排除氧气来闷熄灭火。c铸铁碎屑。在没有其他好的灭火材料的情况下也可用之,主要作用是将温度降到镁的燃点以下,而不是将火闷熄。

总之,无论在什么情况下,都不能用水或任何其他标准灭火器去扑灭由镁引起的失火。水、其他液体、二氧化碳、泡沫等都会与燃烧着的镁起反应,并且是加强火势而不是抑制火势。

24 对冷变形的影响,在机械加工过程中,镁合金零件很少发生因为冷变形引起的扭曲变形或翘曲。但刀具太钝、进给速度太慢以及刀具在加工过程中有停顿等不利因素时,也可能造成扭曲变形或翘曲。13 刀具对镁合金零件机械加工的影响131 刀具材料的影响

加工镁合金的刀具材料的选择取决于所需完成的机加工作量。小批量加工时,一般使用寿命特别长的普通碳钢刀具;大批量加工时,通常优先选用镶嵌硬质合金的刀具;当加工批量大和公差要求很严时,可以使用成本较高的镶金刚石刀头来省去繁琐的复位补偿调整工作。132 刀具设计,加工钢和铝的刀具通常也适合于镁合金的加工。但是,由于镁的切削力小,热容量也相当低,故其加工刀具应当具有较大的外后角、较大的走屑空隙、较少的刀刃数和较小的前角。另外,保证刀具的各个表面很平滑也是十分重要的。133 刀具刃磨

对镁合金进行机械加工的一条重要原则是,应当使刀具保持尽可能高的锋利和光滑程度,必须没有划伤、毛刺和卷刃。如果刀具切削过其他金属,即使切削角没有改变,也应进行重新刃磨和晰磨。刀具初磨可采用中等粒度的砂轮,然后使用精细粒度的砂轮进行刃磨,并在必要时再用细油石或超细油石进行手工珩磨。对于高速钢刀具,采用100目的氧化铝砂轮进行精磨即可获得满意的效果;对于刃磨镶嵌硬质合金的刀具,一般采用320目的碳化硅砂轮或200300目的金刚石砂轮。14 切削液对机械加工的影响

切削液有两大功能即冷却和润滑。由于镁的散热速度很快,可使被加工表面保持在较低的温度水平上,此外镁的易切削性使其不易与钢发生胶合,切削加工时一般不需要润滑。

加工镁合金零件时,无论用高速或低速的切削速度,用或不用切削液,都可以获得平滑的加工表面,而使用切削液主要是为了冷却工件,尽可能减少零件发生扭曲变形及切屑着火的可能性。因此,在镁合金零件的机械加工中,切削液一般被称作冷却液。在生产批量很大时,冷却液是延长刀具寿命的因素之一。冷却液一般使用的是矿物油。矿物密封油和煤油已被成功地用作镁合金加工的冷却液。为了达到更好的冷却效果,切削油应当具有较低的粘度。为了防止镁合金零件腐蚀,切削液中的游离酸含量应低于02%。2 机械加工安全操作规程21 机械加工过程中的不安全因素,在对镁合金进行机械加工的过程中,产生的切屑和细粉末都有燃烧或爆炸的危险。初加工阶段产生的切屑尺寸较大,由于镁的导热率很高,产生的摩擦热可迅速散失出去,故难以达到燃点温度,此阶段事故发生较少。但在精加工阶段,由于所产生的细小切屑和细粉末具有很大的比表面积,因而很容易达到引燃温度而造成燃烧或爆炸事故。

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