Question

电解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1366.8kJ/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1m³乙醛的含量为3000mg/L的废水，可得到乙醇

 

kg（计算结果保留小数点后1位）．

Answer 1

考点：电解原理

专题：电化学专题

分析：（1）根据官能团的名称来回答；
（2）根据燃烧热的概念结合盖斯定律来计算反应的焓变；
（3）①电解池中阳离子移向阴极，依此确定电极名称；
②硫酸钠是强电解质，能增强导电性；
③电解池的阳极上发生失电子的氧化反应；
（4）先根据废水的质量、乙醛的去除率计算去除乙醛的质量，再根据乙醛和乙醇的关系式计算生成乙醇的质量．

解答： 解：（1）根据官能团的名称，三种官能团分别是：醛基、羟基、羧基，故答案为：醛基、羟基、羧基；
（2）已知：①CH₃CH₂OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+3H₂O（l）△H=-1366.8kJ?mol^-1；
②CH₃CHO（l）+

5

2

O₂（g）=2CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-1166.4kJ/mol；
③CH₃COOH（l）+2O₂（g）=2CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-874.8kJ?mol^-1，
反应2CH₃CHO（l）+H₂O（l）═CH₃CH₂OH（l）+CH₃COOH（l）可以是②×2-①-③得到，所以△H=2×（-1166.4kJ/mol）-（-1366.8kJ?mol^-1）-（-874.8kJ?mol^-1）=-91.2kJ/mol，故答案为：-91.2kJ/mol；
（3）①电解池中阳离子移向阴极，所以b是负极，故答案为：负；
②硫酸钠是强电解质，能增强导电性，故答案为：增强溶液的导电性 （或辅助电解质）；
③阳极上发生失电子的氧化反应，阳极除去乙醛的电极反应为：CH₃CHO-2e^-+H₂O═CH₃COOH+2H⁺，故答案为：CH₃CHO-2e^-+H₂O═CH₃COOH+2H⁺；
（4）设生成乙醇的质量是x，
废水中乙醛的质量为1m³×3kg/m³=3kg，乙醛的去除率为60%，则反应的乙醛为1.8kg，
CH₃CHO+2e^-+2H₂O═CH₃CH₂OH+2OH^-
44               46
1.8kg            x
x=1.9kg，
故答案为：1.9．

点评：本题考查了电解池的工作原理知识，注意知识的归纳和梳理是关键，难度不大．