题目内容
【题目】我国科学家成功实现甲烷在催化剂及无氧条件下，一步高效生产乙烯和苯等化学品。以甲烷为原料合成部分化工产品流程如下(部分反应条件已略去)。
(1) A的结构简式:____________，乙酸中含有的官能团名称为___________
(2)反应③的反应类型为___________。
(3)反应①的化学方程式:____________。
(4)某实验小组用如图所示装置进行反应②实验。
i．在实验过程中，铜网出现红色和黑色交替的实验现象，请写出铜网由黑变红时的化学反应方程式____， 在这个反应中，说明乙醇具有______性(填氧化”、“还原”)
ii．已知:乙醛的沸点为20.8C， 乙醇的沸点为78. 4C.实验装置中甲和乙两个水浴作用不相同，甲的作用是________， 乙的作用是______。
【答案】CH3COOCH2CH3 羧基 取代反应 nCH2=CH2
CuO+CH3CH2OH
CH3CHO+Cu+H2O 还原性 加热使乙醇气化 冷凝使乙醛蒸气液化
【解析】
由框图可知，CH4在催化剂的作用下可生成CH2=CH2和
，CH2=CH2在一定条件下发生加聚反应生成聚乙烯，CH2=CH2与H2O发生加成反应生成CH3CH2OH，CH3CH2OH发生催化氧化生成CH3CHO，CH3CHO发生氧化反应生成CH3COOH，CH3CH2OH和CH3COOH发生酯化反应生成A（乙酸乙酯）；与Br2在FeBr3的催化下生成
。
(1)根据分析，A是乙酸乙酯，结构简式为CH3COOCH2CH3；乙酸（CH3COOH）中含有的官能团名称为羧基；
(2)根据分析，反应③是CH3CH2OH和CH3COOH的酯化反应，属于取代反应；
(3)根据分析，反应①是乙烯的加聚反应，化学方程式为nCH2=CH2；
(4)该实验将空气和乙醇一起鼓入加热的Cu网，Cu与O2反应生成CuO，铜网由红变黑，灼热的CuO又被乙醇还原，生成Cu和乙醛，铜网由黑变红，生成的乙醛可在乙中的试管中冷却下来。
i．由上述分析可知，铜网由黑变红时的化学反应方程式为：CuO+CH3CH2OHCH3CHO+Cu+H2O；该反应中，乙醇表现还原性；
ii．根据上述分析可以知道，在甲处用热水浴加热使乙醇挥发与空气中的氧气混合，有利于下一步反应；乙处作用为冷水浴，降低温度， 使生成的乙醛冷凝成为液体，沉在试管的底部；
【题目】用零价铁（Fe）去除水体中的硝酸盐（NO3-）已成为环境修复研究的热点之一。
（1）Fe还原水体中NO3-的反应原理如图所示。
①作负极的物质是____。
②正极的电极反应式是____。
（2）将足量铁粉投入水体中，经24小时测定NO3-的去除率和pH，结果如下：
初始pH | pH=2.5 | pH=4.5 |
NO3-的去除率 | 接近100% | ＜50% |
24小时pH | 接近中性 | 接近中性 |
铁的最终物质形态 |
|
|
pH=4.5时，NO3-的去除率低。其原因是____。
（4）其他条件与（2）相同，经1小时测定NO3-的去除率和pH，结果如下：
初始pH | pH=2.5 | pH=4.5 |
NO3-的去除率 | 约10% | 约3% |
1小时pH | 接近中性 | 接近中性 |
与（2）中数据对比，解释（2）中初始pH不同时，NO3-去除率和铁的最终物质形态不同的原因：____。
