8.
乙二醛(OHC-CHO)是一种重要的精细化工产品.
Ⅰ.工业生产乙二醛
(1)乙醛(CH
3CHO)液相硝酸氧化法
在Cu(NO
3)
2催化下,用稀硝酸氧化乙醛制取乙二醛,反应的化学方程式为
;
(2)乙二醇(HOCH
2CH
2OH)气相氧化法
①已知:OHC-CHO(g)+2H
2(g)⇌HOCH
2CH
2OH(g)△H=-78kJ•mol
-1 K
12H
2(g)+O
2(g)⇌2H
2O(g)△H=-484kJ•mol
-1 K
2乙二醇气相氧化反应HOCH
2CH
2OH(g)+O
2(g)⇌OHC-CHO(g)+2H
2O(g)的△H=
kJ•mol
-1;相同温度下,该反应的化学平衡常数K=
(用含K
1、K
2的代数式表示);
②当原料气中氧醇比为1.35时,乙二醛和副产物CO
2的产率与反应温度的关系如图1所示.反应温度在450~495℃之间和超过495℃时,乙二醛产率降低的主要原因分别是
、
;
Ⅱ.乙二醛电解氧化制备乙醛酸(OHC-COOH)的生产装置如图2所示,通电后,阳极产生的Cl
2与乙二醛溶液反应生成乙醛酸.
(3)阴极反应式为
;
(4)阳极液中盐酸的作用,除了产生氯气外,还有
;
(5)保持电流强度为a A,电解t min,制得乙醛酸m g,列式表示该装置在本次电解中的电流效率η=
;
(设:法拉第常数为f Cmol
-1;η=
×100% )