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  (12分)最新研究发现,用隔膜电解法处理高浓度乙醛废水具有工艺流程简单、电耗较低等优点,其原理是使乙醛分别在阴、阳极发生反应,转化为乙醇和乙酸,总反应为:2CH3CHO+H2O

  (12分)最新研究发现,用隔膜电解法处理高浓度乙醛废水具有工艺流程简单、电耗较低等优点,其原理是使乙醛分别在阴、阳极发生反应,转化为乙醇和乙酸,总反应为:2CH3CHO+H2OCH3CH2OH+CH3COOH

  实验室中,以一定浓度的乙醛—Na2SO4溶液为电解质溶液,

  模拟乙醛废水的处理过程,其装置示意图如右图所示。

  (1)若以甲烷燃料电池为直流电源,则燃料电池中b极应通入 (填化学式)气体。

  (2)电解过程中,两极除分别生成乙酸和乙醇外,均产生无色气体。电极反应如下:

  阳极:①4OH--4e-="="O2↑+2H2O

  ②

  阴极:①

  ②CH3CHO+2e-+2H2O="="CH3CH2OH+2OH-

  (3)电解过程中,阴极区Na2SO4的物质的量 (填“增大”、“减小”或“不变”)。

  (4)已知:乙醛、乙醇的沸点分别为20.8℃、78.4℃。从电解后阴极区的溶液中分离出乙醇粗品的方法是 。

  (5)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)。

1回答
2020-10-2923:31
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韩梅

  (1)CH4(2)CH3CHO-2e-+H2O="="CH3COOH+2H+ 4H++4e-="="2H2↑或4H2O+4e-="="2H2↑+4OH-(写成“2H++2e-="="H2↑”不扣分)(3)不变

  (4)蒸馏(5)1.9

  (1)电解池中和电源负极相连的是阴极,所以b是负极,a是正极。原电池中负极失去电子,所以甲烷在负极通入。

  (2)电解池中阳极失去电子,所以阳极除OH-放电以外,乙醛也失去电子,被氧化生成乙酸,方程式为CH3CHO-2e-+H2O="="CH3COOH+2H+;阴极得到电子,所以阴极除乙醛也得到电子,被还原生成乙醇外,氢离子得到电子,方程式为4H++4e-="="2H2↑。

  (3)根据(2)可知,硫酸钠不参与反应,所以硫酸钠的物质的量不变。

  (4)根据乙醇和乙醛的沸点相差较大可知,要分离二者,应该采用蒸馏。

  (5)根据电极反应式可知,阴极区生成的乙醇是。

2020-10-29 23:34:50
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