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        1. 工業(yè)上目前使用兩種方法制取乙醛,即乙炔水化法和乙烯氧化法。下列兩表提供了生產(chǎn)過(guò)程中所用原料、反應(yīng)條件、原料平衡轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)量等有關(guān)的信息情況。

          表一  原料、反應(yīng)條件、平衡轉(zhuǎn)化率、日產(chǎn)量 

          物質(zhì)

          項(xiàng)目

          乙炔水化法

          乙烯氧化法

          原料

          乙炔、水

          乙烯、空氣

          反應(yīng)條件

          HgSO4、100—125 ℃

          PdCl2—CuCl2、100—125 ℃

          平衡轉(zhuǎn)化率

          乙炔平衡轉(zhuǎn)化率90%左右

          乙烯平衡轉(zhuǎn)化率80%左右

          日產(chǎn)量

          2.5 t(某設(shè)備條件下)

          3.6 t(相同設(shè)備條件下)

          表二  原料來(lái)源生產(chǎn)工藝

          反應(yīng)過(guò)程

          原料

          原料生產(chǎn)工藝過(guò)程

          乙炔

          CaCO3CaOC2H2

          乙烯

          來(lái)源于石油裂解氣

          根據(jù)上述兩表,完成下列問(wèn)題:

          (1)寫出下列化學(xué)方程式。

          a.乙炔水化法制乙醛:__________________。

          b.乙烯氧化法制乙醛:__________________。

          (2)從兩表中分析,現(xiàn)代工業(yè)上乙烯氧化法逐步取代乙炔水化法,可能的原因(從環(huán)境、原料來(lái)源、產(chǎn)率和產(chǎn)量、能耗等角度):_____________________________________________。

          (3)從化學(xué)反應(yīng)速率角度分析,在相同條件下,兩種制取乙醛的方法哪種快?

          (4)若將上述兩種方法的反應(yīng)條件,均增加“100 atm”,原料平衡轉(zhuǎn)化率_______ (填“增大”“減小”或“不變”)。而實(shí)際生產(chǎn)中不采用,理由是____________________________。

          (5)若乙烯由石油裂化氣(裂化氣混合氣體的平均分子式CnHm,m>2n),進(jìn)一步完全催化裂解而來(lái),得到體積分?jǐn)?shù)分別為:甲烷,5%;乙烯,40%;丙烯,10%。其余為丁二烯和氫氣(氣體體積均在同溫同壓下測(cè)定)。若得到40 mol乙烯,求能夠得到丁二烯和氫氣各多少摩爾(用m、n代數(shù)式表示)。

          解析:本題綜合性較強(qiáng),考查范圍大,既涉及有機(jī)反應(yīng)的基本類型,又聯(lián)系實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中原料的來(lái)源、產(chǎn)率及對(duì)環(huán)境的污染、能源的利用問(wèn)題,還考查了學(xué)生的閱讀能力。

           

          (2)從表一內(nèi)容分析:兩者反應(yīng)條件溫度相當(dāng),但乙炔水化法制取乙醛使用HgSO4作催化劑,汞鹽有毒,易對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染;乙烯氧化法制乙醛的轉(zhuǎn)化率略小于乙炔水化法,但反應(yīng)快且產(chǎn)量較高。

              從表二內(nèi)容分析:乙炔的制取要經(jīng)過(guò)多步反應(yīng),且消耗大量的電能、熱能,較難獲得;乙烯來(lái)源于石油裂解氣,較易獲得

          (3)乙烯氧化法快。

          (4)增大  因?yàn)閮煞N方法在相應(yīng)的條件下,轉(zhuǎn)化率都已經(jīng)很高,若再增大壓強(qiáng),則消耗更多的能量且提高了設(shè)備要求,不經(jīng)濟(jì)

          (5)若得到40 mol 乙烯,則生成5 mol CH4,10 mol C3H6,

              設(shè)生成丁二烯(C4H6)的物質(zhì)的量為x,H2的物質(zhì)的量為y,且需要催化裂解CnHm的物質(zhì)的量為a。

              根據(jù)C、H原子守恒則有:

             

              由題意:x+y=100-55

              得x=-28.75

              y=73.75-

              丁二烯:,

              氫氣:[73.75-]mol。


          練習(xí)冊(cè)系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解

          (2008?揭陽(yáng)一模)2007年3月,溫家寶總理在十屆人大五次會(huì)議上指出要大力抓好節(jié)能降耗、保護(hù)環(huán)境.請(qǐng)你分析并回答下列問(wèn)題:
          (1)“綠色化學(xué)”的最大特點(diǎn)在于它是在始端就采用預(yù)防實(shí)際污染的科學(xué)手段,因而過(guò)程和終端均為零排放和零污染,具有“原子經(jīng)濟(jì)性”.下列化學(xué)反應(yīng)不符合“綠色化學(xué)”思想的是
          BD
          BD

          A.制備環(huán)氧乙烷:2CH2=CH2+O2
          催化劑

          B.制備硫酸銅:Cu+2H2SO4 
           加熱 
          .
           
           CuSO4+SO2↑+2H2O
          C.制備甲醇:2CH4+O2 
          催化劑
          加熱、加壓
           2CH3OH
          D.制備硝酸銅:3Cu+8HNO3(。=3Cu(NO32+2NO↑+4H2O
          (2)冶金廢水中含有[Au(CN)2]-,其電離出的CN-有毒,當(dāng)與H+結(jié)合生成HCN時(shí),其毒性更強(qiáng).工業(yè)上處理這種廢水是在堿性條件下,用NaClO將CN-氧化為CO32-和一種無(wú)毒氣體,該反應(yīng)的方程式為
          5ClO-+2CN-+2OH-=2CO32-+N2↑+5Cl-+H2O
          5ClO-+2CN-+2OH-=2CO32-+N2↑+5Cl-+H2O
          ,在酸性條件下,ClO-也能將CN-氧化,但實(shí)際處理時(shí)卻不在酸性條件下進(jìn)行的主要原因是
          在酸性條件下,CN-與H+結(jié)合生成毒性很強(qiáng)的HCN,對(duì)人和環(huán)境造成危害
          在酸性條件下,CN-與H+結(jié)合生成毒性很強(qiáng)的HCN,對(duì)人和環(huán)境造成危害

          (3)工業(yè)上目前使用兩種方法制取乙醛--“乙炔水化法”和“乙烯氧化法”.下面兩表提供生產(chǎn)過(guò)程中原料、反應(yīng)條件、原料平衡轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)量等的有關(guān)信息:
          乙炔水化法 乙烯氧化法
          原料 乙炔、水 乙烯、空氣
          反應(yīng)條件 HgSO4、100~125℃ PdCl2-CuCl2、100~125℃
          平衡轉(zhuǎn)化率 乙炔平衡轉(zhuǎn)化率90%左右 乙烯平衡轉(zhuǎn)化率80%左右
          日產(chǎn)量 2.5噸(某設(shè)備條件下) 3.6噸(相同設(shè)備條件下)
          表一:原料、反應(yīng)條件、平衡轉(zhuǎn)化率、日產(chǎn)量
          表二:原料來(lái)源生產(chǎn)工藝
          原料生產(chǎn)工藝過(guò)程
          乙炔 CaCO3
          ①850-1100℃
          CaO
          ②+C、電爐
          1100℃
          CaC2
          ③飽和食鹽水
          C2H2
          乙烯 來(lái)源于石油裂解氣
          從兩表中分析,現(xiàn)代工業(yè)上“乙烯氧化法”將逐步取代“乙炔水化法”的可能原因.
          ①?gòu)漠a(chǎn)率和產(chǎn)量角度分析
          雖然乙烯氧化法的轉(zhuǎn)化率略小于乙炔水化法,但反應(yīng)快、日產(chǎn)量比其高得多
          雖然乙烯氧化法的轉(zhuǎn)化率略小于乙炔水化法,但反應(yīng)快、日產(chǎn)量比其高得多

          ②從環(huán)境保護(hù)和能耗角度分析
          兩者反應(yīng)條件溫度相當(dāng),但乙炔水化法制乙醛使用的是汞鹽催化劑,毒性大;乙炔的制取要經(jīng)過(guò)多步反應(yīng)制得,且消耗大量的熱能、電能;乙烯來(lái)源于石油裂解氣,消耗的總能量比乙炔少,且較容易獲得
          兩者反應(yīng)條件溫度相當(dāng),但乙炔水化法制乙醛使用的是汞鹽催化劑,毒性大;乙炔的制取要經(jīng)過(guò)多步反應(yīng)制得,且消耗大量的熱能、電能;乙烯來(lái)源于石油裂解氣,消耗的總能量比乙炔少,且較容易獲得

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          科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解

          工業(yè)上目前使用兩種方法制取乙醛:(1)乙炔水化法;(2)乙烯氧化法.下列兩表提供生產(chǎn)過(guò)程中原料、反應(yīng)條件、原料平衡轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)量等有關(guān)的信息情況:
          表一:原料、反應(yīng)條件、平衡轉(zhuǎn)化率、日產(chǎn)量
          乙炔水化法 乙烯氧化法
          原料 乙炔、水 乙烯、空氣
          反應(yīng)條件 HgSO4、100~125℃ PdCl2-CuCl2、100~125℃
          平衡轉(zhuǎn)化率 乙炔平衡轉(zhuǎn)化率90%左右 乙烯平衡轉(zhuǎn)化率80%左右
          日產(chǎn)量 2.5噸(某設(shè)備條件下) 3.6噸(相同設(shè)備條件下)
          表二:原料來(lái)源生產(chǎn)工藝
          原料生產(chǎn)工藝過(guò)程
          乙炔 CaCO3
          ①850~1100℃
          CaO
          ②+C、電爐
          1100℃
          CaC2
          ③飽和食鹽水
          C2H2
          乙烯 來(lái)源于石油裂解氣
          根據(jù)上述兩表,回答下列問(wèn)題:
          (1)從兩表中分析,現(xiàn)代工業(yè)上乙烯氧化法逐步取代乙炔水化法(從環(huán)境、原料來(lái)源、產(chǎn)率和產(chǎn)量、能耗等角度),分析可能的原因.
          從表一看:
          乙炔水化法制乙醛使用的是汞鹽催化劑,毒性大,且日產(chǎn)量不高
          乙炔水化法制乙醛使用的是汞鹽催化劑,毒性大,且日產(chǎn)量不高

          從表二看:
          乙炔的制取要經(jīng)過(guò)多步反應(yīng)制得,且消耗大量的熱能、電能,較難獲得
          乙炔的制取要經(jīng)過(guò)多步反應(yīng)制得,且消耗大量的熱能、電能,較難獲得

          (2)若乙烯由石油裂化(裂化氣混合氣體的平均化學(xué)式CnHm、m>2n),進(jìn)一步完全催化裂解而來(lái),得到體積百分含量分別為:甲烷:5%、乙烯:40%、丙烯:10%、其余為丁二烯和氫氣(氣體體積均在同溫同壓下測(cè)定).若得到40mol乙烯,求:能夠得到丁二烯和氫氣的物質(zhì)的量各為多少?

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          科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2012-2013學(xué)年河北省定州中學(xué)高考復(fù)習(xí)綜合測(cè)試化學(xué)試卷(帶解析) 題型:計(jì)算題

          (10分)工業(yè)上目前使用兩種方法制取乙醛:(1)乙炔水化法;(2)乙烯氧化法。下列兩表提供生產(chǎn)過(guò)程中原料、反應(yīng)條件、原料平衡轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)量等有關(guān)的信息情況:
          表一:原料、反應(yīng)條件、平衡轉(zhuǎn)化率、日產(chǎn)量

           
          乙炔水化法
          乙烯氧化法
          原料
          乙炔、水
          乙烯、空氣
          反應(yīng)條件
          HgSO4、100~125℃
          PdCl2-CuCl2、100~125℃
          平衡轉(zhuǎn)化率
          乙炔平衡轉(zhuǎn)化率90%左右
          乙烯平衡轉(zhuǎn)化率80%左右
          日產(chǎn)量
          2.5噸(某設(shè)備條件下)
          3.6噸(相同設(shè)備條件下)
          表二:原料來(lái)源生產(chǎn)工藝
           
          原料生產(chǎn)工藝過(guò)程
          乙炔

          乙烯
          來(lái)源于石油裂解氣
          根據(jù)上述兩表,回答下列問(wèn)題:
          (1)寫出下列化學(xué)方程式:
          a.乙炔水化法制乙醛__________________________________________________。
          b.乙烯氧化法制乙醛______________________________________________。
          (2)從兩表中分析,現(xiàn)代工業(yè)上乙烯氧化法逐步取代乙炔水化法(從環(huán)境、原料來(lái)源、產(chǎn)率和產(chǎn)量、能耗等角度),分析可能的原因:________________________________。
          (3)從化學(xué)反應(yīng)速率角度分析,在相同條件下,兩種制取乙醛的方法哪種快?
          ___________________________________________________________________。
          (4)若將上述兩種方法的反應(yīng)條件,均增加“100atm”,原料平衡轉(zhuǎn)化率_______(填增大、減小、不變);而實(shí)際生產(chǎn)中不采用的理由是_____________________________。
          (5)若乙烯由石油裂化(裂化氣混合氣體的平均化學(xué)式CnHm、m>2n),進(jìn)一步完全催化裂解而來(lái),得到體積百分含量分別為:甲烷:5%、乙烯:40%、丙烯:10%、其余為丁二烯和氫氣(氣體體積均在同溫同壓下測(cè)定)。若得到40mol乙烯,求:能夠得到丁二烯和氫氣的物質(zhì)的量各為多少?

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          科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2012-2013學(xué)年河北省高考復(fù)習(xí)綜合測(cè)試化學(xué)試卷(解析版) 題型:計(jì)算題

          (10分)工業(yè)上目前使用兩種方法制取乙醛:(1)乙炔水化法;(2)乙烯氧化法。下列兩表提供生產(chǎn)過(guò)程中原料、反應(yīng)條件、原料平衡轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)量等有關(guān)的信息情況:

          表一:原料、反應(yīng)條件、平衡轉(zhuǎn)化率、日產(chǎn)量

           

          乙炔水化法

          乙烯氧化法

          原料

          乙炔、水

          乙烯、空氣

          反應(yīng)條件

          HgSO4、100~125℃

          PdCl2-CuCl2、100~125℃

          平衡轉(zhuǎn)化率

          乙炔平衡轉(zhuǎn)化率90%左右

          乙烯平衡轉(zhuǎn)化率80%左右

          日產(chǎn)量

          2.5噸(某設(shè)備條件下)

          3.6噸(相同設(shè)備條件下)

          表二:原料來(lái)源生產(chǎn)工藝

           

          原料生產(chǎn)工藝過(guò)程

          乙炔

          乙烯

          來(lái)源于石油裂解氣

          根據(jù)上述兩表,回答下列問(wèn)題:

          (1)寫出下列化學(xué)方程式:

          a.乙炔水化法制乙醛__________________________________________________。

          b.乙烯氧化法制乙醛______________________________________________。

          (2)從兩表中分析,現(xiàn)代工業(yè)上乙烯氧化法逐步取代乙炔水化法(從環(huán)境、原料來(lái)源、產(chǎn)率和產(chǎn)量、能耗等角度),分析可能的原因:________________________________。

          (3)從化學(xué)反應(yīng)速率角度分析,在相同條件下,兩種制取乙醛的方法哪種快?

          ___________________________________________________________________。

          (4)若將上述兩種方法的反應(yīng)條件,均增加“100atm”,原料平衡轉(zhuǎn)化率_______(填增大、減小、不變);而實(shí)際生產(chǎn)中不采用的理由是_____________________________。

          (5)若乙烯由石油裂化(裂化氣混合氣體的平均化學(xué)式CnHm、m>2n),進(jìn)一步完全催化裂解而來(lái),得到體積百分含量分別為:甲烷:5%、乙烯:40%、丙烯:10%、其余為丁二烯和氫氣(氣體體積均在同溫同壓下測(cè)定)。若得到40mol乙烯,求:能夠得到丁二烯和氫氣的物質(zhì)的量各為多少?

           

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