Question

（13分）CH₃CHO是有毒物质，易溶于水，含高浓度CH₃CHO的废水可以用隔膜电解法处理，总反应为：
2CH₃CHO(l) + H₂O(l) CH₃CH₂OH(l) + CH₃COOH(l) ；△H
(1)依次写出该反应中三个有机物的官能团名称_____、_______、_______（每空1分）
(2)已知CH₃CH₂OH、CH₃CHO、CH₃COOH的燃烧热分别为1366.8 kJ/mol、1166.4kJ/mol、874.8kJ/mol，则△H=_____________
(3)现在实验室中模拟乙醛废水的处理过程，模拟废水为一定浓度的乙醛—Na₂SO₄溶液，其装置示意图如下图所示。

①b是直流电源的______极。
②Na₂SO₄的作用是_______________________________________。
③阳极除去乙醛的电极反应为                                    
(4)在实际工艺处理中，阴极区乙醛的去除率可达60%。若在两极区分别注入1 m³乙醛的含量为3000 mg/L的废水，可得到乙醇          kg（计算结果保留小数点后1位）。

Answer 1

(1) 醛基、羟基、羧基       (2)-91.2kJ/mol 
(3)负  增强溶液的导电性 (或辅助电解质)。 CH₃CHO-2e^-+H₂O=CH₃COOH+2H⁺
           (4)1.9

试题分析：（1）该反应中的三个有机物分别是乙醛、乙醇和乙酸，官能团分别是醛基、羟基和羧基。（2）根据盖斯定律可知ΔH等于乙醛燃烧热的2倍减去乙醇的燃烧热和乙酸的燃烧热之和，所以ΔH="2(-1166.4kJ/mol)-(" 1366.8 kJ/mol)-(- 874.8kJ/mol)="-91.2" kJ/mol。（3）阳离子向阴极移动，根据阳离子的转移方向，可知b是负极，a是正极，因为乙醛不是电解质，水溶液不导电，所以Na₂SO₄的作用是增强溶液的导电性。阳极发生氧化反应，电极反应为：CH₃CHO-2e^-+H₂O=CH₃COOH+2H⁺。（4）1 m³废水中含乙醛3000mg/L×10^-3×1m³×10³=3000g，则乙醛的物质的量为，因为乙醛的去除率为60%，则生成乙醇68.2mol× 60%=40.9mol，质量为40.9mol×46g/mol=1882g≈1.9kg。
点评：本题综合性强，考查电解有机物的反应，锻炼学生分析问题解决问题的能力。