题目内容
【题目】乙二醛(OHC-CHO)化学性质活泼，是纺织工业中常用的一种有机原料，能增加棉花、尼龙等纤维的防缩性和防皱性。其工业生产方法主要是乙二醇(HOCH2CH2OH)气相催化氧化法和乙醛液相硝酸氧化法。请回答下列相关问题:
(1)乙二醇气相催化氧化法
以乙二醇、氧气为原料，在催化剂存在的条件下，250℃左右开始缓慢进行，生成乙二醛和副产物乙醇酸[CH2(OH)COOH]的反应方程式:
I.HOCH2CH2OH(g)+O2(g) 
OHC-CHO(g)+2H2O(g)△H1
II.HOCH2CH2OH(g)+O2(g) CH2(OH)COOH(g)+H2O(g)△H2
已知反应I中相关化学键键能数据如下:
化学键 | C-H | C-O | H-O | O==O | C==O | C-C |
E/kJ·mol-1 | 413 | 343 | 465 | 498 | 728 | 332 |
①△H1=_____kJ/mol，反应I的化学平衡常数表达式为K=________。
②欲提高I的平衡产率，可以采取的措施是______(填标号)。
A.升高温度 B.增大压强 C.降低温度 D.减小压强
③提高乙二醛反应选择性的关键因素是_________________________。
④保持温度和容积不变，下列描述能说明反应I达到平衡状态的是________(填标号)。
A.v正(O2)=2v逆(H2O)
B.混合气体的压强不再随时间变化而变化
C.混合气体的密度不再发生变化
D.乙二醇与OHC-CHO的物质的量之比为1:1
E.混合气体中乙二醛的体积分数不再发生变化
(2)乙醛(CH3CHO)液相硝酸氧化法
11.0g40%的乙醛溶液和40%的硝酸，按一定比例投入氧化反应釜内，在Cu(NO3)2催化下，控制温度在38～40℃时，反应10h，再通过萃取等操作除去乙醛、硝酸等，最后经减压浓缩得4.35g40%乙二醛溶液。
①用稀硝酸氧化乙醛制取乙二醛时，有N2O产生。其化学方程式为______________________。
②利用上面数据，计算乙二醛的产率为___________________________。
【答案】 －376 
CD 催化剂 BE 2CH3CHO＋2HNO3
2OHC—CHO＋N2O↑＋3H2O[Cu（NO3）2写成催化剂也正确] 30%
【解析】(1)①△H=反应物的键能之和-生成物的键能之和，△H1=(2×465+4×413+2×343+332+498)kJ/mol -(2×728+332+2×413+4×465)kJ/mol =－376kJ/mol，反应I的化学平衡常数表达式为K=
，故答案为：－376；；
②反应I为放热反应，欲提高I的平衡产率，需要使平衡正向移动。A.升高温度，平衡逆向移动，错误；B.增大压强，平衡逆向移动，错误；C.降低温度，平衡正向移动，正确；D.减小压强，平衡正向移动，正确；故选CD；
③催化剂具有选择性，提高乙二醛反应选择性的关键因素是性质合适的催化剂，故答案为：催化剂；
④反应I为HOCH2CH2OH(g)+O2(g) 
OHC-CHO(g)+2H2O(g)，保持温度和容积不变。A.v正(O2)=2v逆(H2O)，表示逆反应速率小于正反应速率，不是平衡状态，错误；B.反应前后气体的物质的量发生变化，混合气体的压强不再随时间变化而变化，能够说明达到了平衡状态，正确；C.容器的体积和气体的质量均不变，混合气体的密度始终不变，不是平衡状态，错误；D.乙二醇与OHC-CHO的物质的量之比为1:1与平衡状态无关，与反应起始的量和转化率有关，不能表示平衡状态，错误；E.混合气体中乙二醛的体积分数不再发生变化，说明是平衡状态，正确；故选BE；
(2)①用稀硝酸氧化乙醛制取乙二醛时，有N2O产生，反应的化学方程式为2CH3CHO＋2HNO3
2OHC—CHO＋N2O↑＋3H2O，故答案为：2CH3CHO＋2HNO32OHC—CHO＋N2O↑＋3H2O；
②4.35g40%乙二醛溶液中含有乙二醛的物质的量=
=0.03mol；11.0g40%的乙醛溶液中含有乙醛的物质的量=
=0.4mol，理论上生成0.1mol乙二醛， 乙二醛的产率=
×100%=30%，故答案为：30%。
【题目】某化学小组欲探究铁及其化合物的氧化性和还原性，请回答下列问题：
(1)除胶头滴管外，你认为本实验必不可缺少的一种玻璃仪器是___________。
(2)请帮他们完成以下实验报告：
实验目的：探究铁及其化合物的氧化性和还原性。
试剂：铁粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液、氯水、锌片、铜片。
实验记录(划斜线部分不必填写)：
序号 | 实验内容 | 实验现象 | 离子方程式 | 实验结论 |
① | 在FeCl2溶液中滴入适量氯水 | 溶液由浅绿色变为棕黄色 | Fe2+具有还原性 | |
② | 在FeCl2溶液中加入锌片 |
| Zn＋Fe2+＝Zn2+＋Fe | |
③ | 在FeCl3溶液中加入足量铁粉 |
| Fe＋2Fe3+＝3 Fe2+ | Fe3+具有氧化性 |
④ |
|
| Fe3+具有氧化性 |
实验结论：_________________________________。
(3)根据以上结论判断，下列物质中既有氧化性，又有还原性的有：_____。(填序号)
A、Cl2 B、Na C、Na+ D、Cl－ E、SO2 F、盐酸