综合题15.0分
化学

【科目】化学

15..乙二醛(OHC—CHO)是一种重要的精细化工产品。

Ⅰ. 工业生产乙二醛,乙醛(CH3CHO)液相硝酸氧化法在Cu(NO3)2催化下,用稀硝酸氧化乙醛制取乙二醛,反应的化学方程式为      。该法具有原料易得、反应条件温和等优点,但也存在比较明显的缺点是             

16.乙二醇(HOCH2CH2OH)气相氧化法

① 已知:OHC—CHO(g) +2H2(g) HOCH2CH2OH(g)  △H=−78kJ·mol−1  K1:

2H2(g) + O2(g)  2H2O(g)   △H=−484kJ·mol−1  K2:

乙二醇气相氧化反应HOCH2CH2OH(g) +O2(g)  OHC—CHO(g) + 2H2O(g)的△H      kJ·mol−1。相同温度下,该反应的化学平衡常数K                     (用含K1K2的代数式表示)。

② 当原料气中氧醇比为1.35时,乙二醛和副产物CO2的产率与反应温度的关系如下图所示。

反应温度在450~495℃之间和超过495℃时,乙二醛产率降低的主要原因分别是           

17.Ⅱ. 乙二醛电解氧化制备乙醛酸(OHC—COOH)的生产装置如下图所示,通电后,阳极产生的Cl2与乙二醛溶液反应生成乙醛酸。

阴极反应式为               

18.阳极液中盐酸的作用,除了产生氯气外,还有           

19.保持电流强度为a A,电解t min,制得乙醛酸m g,列式表示该装置在本次电解中的电流效率η=         

(设:法拉第常数为f C•mol−1η=

第1小题正确答案及相关解析

正确答案

【答案】(1)3CH3CHO + 4HNO3  3OHC—CHO + 4NO↑+ 5H2O ;尾气有污染(或“腐蚀设备”等其他合理答案)

解析

用乙醛制取乙二醛,方程式为3CH3CHO + 4HNO3  3OHC—CHO + 4NO↑+ 5H2O

对实验装置进行分析可知实验的缺点为尾气;

考查方向

化学平衡,有机物的生产,电解池的原理

解题思路

用乙醛制取乙二醛,方程式为3CH3CHO + 4HNO3  3OHC—CHO + 4NO↑+ 5H2O

对实验装置进行分析可知实验的缺点为尾气;根据计算公式计算化学平衡常数

根据电解池结构书写阴极反应式;盐酸作用除了产生氯气,应该还有增强导电性

易错点

电解制备乙醛酸的过程中对阳极阴极反应认识不清

第2小题正确答案及相关解析

正确答案

− 406    温度大于495℃,乙二醇大量转化为CO2等副产物

解析

根据计算公式计算化学平衡常数

考查方向

化学平衡,有机物的生产,电解池的原理

解题思路

用乙醛制取乙二醛,方程式为3CH3CHO + 4HNO3  3OHC—CHO + 4NO↑+ 5H2O

对实验装置进行分析可知实验的缺点为尾气;根据计算公式计算化学平衡常数,根据电解池结构书写阴极反应式;盐酸作用除了产生氯气,应该还有增强导电性

易错点

电解制备乙醛酸的过程中对阳极阴极反应认识不清

第3小题正确答案及相关解析

正确答案

2H+ + 2e = H2

解析

根据电解池结构书写阴极反应式;

考查方向

化学平衡,有机物的生产,电解池的原理

解题思路

用乙醛制取乙二醛,方程式为3CH3CHO + 4HNO3  3OHC—CHO + 4NO↑+ 5H2O

对实验装置进行分析可知实验的缺点为尾气;根据计算公式计算化学平衡常数

根据电解池结构书写阴极反应式;盐酸作用除了产生氯气,应该还有增强导电性

易错点

电解制备乙醛酸的过程中对阳极阴极反应认识不清

第4小题正确答案及相关解析

正确答案

增强导电性(或“平衡阴极区电解液电荷”等其他合理答案)

解析

盐酸作用除了产生氯气,应该还有增强导电性

考查方向

化学平衡,有机物的生产,电解池的原理

解题思路

用乙醛制取乙二醛,方程式为3CH3CHO + 4HNO3  3OHC—CHO + 4NO↑+ 5H2O

对实验装置进行分析可知实验的缺点为尾气;根据计算公式计算化学平衡常数

根据电解池结构书写阴极反应式;盐酸作用除了产生氯气,应该还有增强导电性

易错点

电解制备乙醛酸的过程中对阳极阴极反应认识不清

第5小题正确答案及相关解析

正确答案

%

解析

,结合化学方程式和电流效率计算公式计算出该电流效率

考查方向

化学平衡,有机物的生产,电解池的原理

解题思路

用乙醛制取乙二醛,方程式为3CH3CHO + 4HNO3  3OHC—CHO + 4NO↑+ 5H2O

对实验装置进行分析可知实验的缺点为尾气;根据计算公式计算化学平衡常数

根据电解池结构书写阴极反应式;盐酸作用除了产生氯气,应该还有增强导电性

易错点

电解制备乙醛酸的过程中对阳极阴极反应认识不清