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3.工业上目前使用两种方法制取乙醛:“乙炔水化法”和“乙烯氧化法”.下面两表提供生产过程中原料、反应条件、原料平衡转化率和产量等的有关信息:
表一:原料、反应条件、平衡转化率、日产量
乙炔水化法乙烯氧化法
原料乙炔、水乙烯、空气
反应条件HgSO4、100~125℃PdCl2-CuCl2、100~125℃
平衡转化率乙炔平衡转化率90%左右乙烯平衡转化率80%左右
日产量2.5吨(某设备条件下)3.6吨(相同设备条件下)
表二:原料来源生产工艺
原料生产工艺过程
乙炔CaCO3$\stackrel{催化剂/△}{→}$CaO$→_{1100℃}^{②+C、电炉}$CaC2$\stackrel{③饱和食盐水}{→}$C2H2
乙烯来源于石油裂解气
从两表中分析,现代工业上“乙烯氧化法”将逐步取代“乙炔水化法”的可能原因.
(1)从产率和产量角度分析虽然乙烯氧化法的转化率略小于乙炔水化法,但反应快、日产量比其高得多.
(2)从环境保护和能耗角度分析两者反应条件温度相当,但乙炔水化法制乙醛使用的是汞盐催化剂,毒性大;乙炔的制取要经过多步反应制得,且消耗大量的热能、电能;乙烯来源于石油裂解气,消耗的总能量比乙炔少,且较容易获得.

分析 对比“乙烯氧化法”、“乙炔水化法”两种方法,从化学反应速率、日产量、消耗的催化剂的性质以及能源的消耗角度来回答.

解答 解:(1)对比“乙烯氧化法”、“乙炔水化法”两种方法,从产率和产量角度可以看出:虽然乙烯氧化法的转化率略小于乙炔水化法,但反应快、日产量比其高得多,
故答案为:虽然乙烯氧化法的转化率略小于乙炔水化法,但反应快、日产量比其高得多;
(2)对比“乙烯氧化法”、“乙炔水化法”两种方法,从环境保护和能耗角度可以知道两者反应条件温度相当,但乙炔水化法制乙醛使用的是汞盐催化剂,汞盐的毒性大,并且乙炔的制取要经过多步反应制得,且消耗大量的热能、电能,但是乙烯来源于石油裂解气,消耗的总能量比乙炔少,且较容易获得等,
故答案为:两者反应条件温度相当,但乙炔水化法制乙醛使用的是汞盐催化剂,毒性大;乙炔的制取要经过多步反应制得,且消耗大量的热能、电能;乙烯来源于石油裂解气,消耗的总能量比乙炔少,且较容易获得.

点评 本题考查实验方案的设计和实验评价方面的题目,要求学生具有分析和解决问题的能力,综合性较强,难度大.

练习册系列答案
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