题目内容
17.(1)以CO或CO2与H2为原料,在一定条件下均可合成甲醇,你认为用哪种合成设计线路更符合“绿色化学”理念:(用化学反应方程式表示)CO(g)+2H2(g)$\stackrel{一定条件}{→}$CH3OH(g).
(2)如图所示是用于合成甲醇产品中甲醇含量的检测仪.
写出该仪器工作时的总反应式及正极反应式:
总反应式2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O
正极反应式3O2+12H++12e-═6H2O.
分析 (1)根据“绿色化学”的特征:反应物中原子全部转化为欲制得的产物,即原子的利用率为100%;
(2)原电池中负极上发生氧化反应,正极上发生还原反应,所以燃料在负极上发生反应,氧气在正极上发生反应,负极是甲醇在酸性溶液中生成二氧化碳,正极上氧气得电子和氢离子反应生成水,根据得失电子及反应类型书写电极反应式.
解答 解:(1)以CO2与H2为原料,在一定条件下均可合成甲醇:CO2(g)+3H2(g)$\stackrel{一定条件}{→}$CH3OH(g))+H2O,以CO与H2为原料,产物只有一种,符合符合“绿色化学”的思想,
故答案为:CO(g)+2H2(g)$\stackrel{一定条件}{→}$CH3OH(g);
(2)燃料燃烧时,燃料失电子发生氧化反应,氧气得电子发生还原反应;原电池中负极上发生氧化反应,正极上发生还原反应,所以燃料在负极上发生反应,氧气在正极上发生反应,正极上氧气得电子和氢离子反应生成水,负极上燃料失电子和水反应生成氢离子和二氧化碳.电极反应式为:
负极:2CH3OH+2H2O-12e-═12H++2CO2,正极:3O2+12H++12e-═6H2O,总反应的化学方程式为:2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O,
故答案为:2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O;3O2+12H++12e-═6H2O.
点评 本题考查较为综合,涉及绿色化学、燃料电池,为高频考点,侧重于学生的分析能力和实验能力的考查,综合性较强,题目难度中等.
练习册系列答案
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