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甲酸及其盐具有强还原性,能发生银镜反应,甲酸是唯一能和烯烃发生加成反应的羧酸,25℃时甲酸的电离常数为2.1×10-4.(1)利用光催化制甲酸原理如图1所示:①该装置能量转化方式
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甲酸及其盐具有强还原性,能发生银镜反应,甲酸是唯一能和烯烃发生加成反应的羧酸,25℃时甲酸的电离常数为2.1×10-4.
(1)利用光催化制甲酸原理如图1所示:
①该装置能量转化方式为___.
②该装置工作时,b极周围溶液的pH___(填:“增大”或“减小”).
③电极a上发生的电极反应为___.
(2)另一种制取甲酸的机理如图2所示,Ru(OH)2在反应中的作用为___,该制备反应的化学方程式为___.
(3)甲酸与丙烯加成生成甲酸酯,主要产物的结构简式为___.甲酸常温下可与银氨溶液发生银镜反应,同时有(NH4)2CO3生成,该反应的离子方程式为___
(4)25℃甲酸与醋酸钠溶液反应:HCOOH+CH3COO-⇌HCOO-+CH3COOH,该反应的平衡常数为12,则该温度下醋酸的电离常数为:Ka(CH3COOH)=___
(5)HCOONa可使水体中NO3-脱除率几乎达100%,反应原理为:
NO3-+4HCOO-+H2O
NH4++2HCO3-+2CO32-,HCOO-在反应中的作用是___(填:氧化剂或还原剂);脱除后的溶液中下列4种微粒浓度由大到小的顺序为:___(填数字序号).
①c(CO32-)②c(HCO3-)③c(H2CO3) ④c(H+)
(1)利用光催化制甲酸原理如图1所示:
①该装置能量转化方式为___.
②该装置工作时,b极周围溶液的pH___(填:“增大”或“减小”).
③电极a上发生的电极反应为___.
(2)另一种制取甲酸的机理如图2所示,Ru(OH)2在反应中的作用为___,该制备反应的化学方程式为___.
(3)甲酸与丙烯加成生成甲酸酯,主要产物的结构简式为___.甲酸常温下可与银氨溶液发生银镜反应,同时有(NH4)2CO3生成,该反应的离子方程式为___
(4)25℃甲酸与醋酸钠溶液反应:HCOOH+CH3COO-⇌HCOO-+CH3COOH,该反应的平衡常数为12,则该温度下醋酸的电离常数为:Ka(CH3COOH)=___
(5)HCOONa可使水体中NO3-脱除率几乎达100%,反应原理为:
NO3-+4HCOO-+H2O
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①c(CO32-)②c(HCO3-)③c(H2CO3) ④c(H+)
▼优质解答
答案和解析
(1)①该装置能量转化方式为光能转化为化学能和电能,故答案为:光能转化为化学能和电能;
②该装置工作时,b极周围水中的-2价的氧,放电生成氧气,溶液的pH减小,故答案为:减小;
③电极a上发生还原反应,其电极反应为CO2+2H++2e-=HCOOH,故答案为:CO2+2H++2e-=HCOOH;
(2)由图2可知,Ru(OH)2在反应中的作用为催化剂,反应的化学方程式为:CO2+H2
HCOOH,故答案为:催化剂;CO2+H2
HCOOH;
(3)甲酸与丙烯加成生成甲酸酯,主要产物的结构简式为HCOOCH(CH3)2;甲酸常温下可与银氨溶液发生银镜反应,同时有(NH4)2CO3生成,该反应的离子方程式为HCOOH+2Ag(NH3)2++2OH-→2Ag↓+CO32-+2NH4++2NH3+H2O,故答案为:HCOOCH(CH3)2;HCOOH+2Ag(NH3)2++2OH-→2Ag↓+CO32-+2NH4++2NH3+H2O;
(4)25℃甲酸与醋酸钠溶液反应:HCOOH+CH3COO-⇌HCOO-+CH3COOH,该反应的平衡常数为12,即
=12,也就是:
=12,则该温度下醋酸的电离常数为:Ka(CH3COOH)=1.75×10-5,故答案为:1.75×10-5;
(5)HCOO-在反应中碳的化合价升高,是还原剂;CO32-的水解程度大于HCO3-的水解程度,所以脱除后的溶液中下列4种微粒浓度由大到小的顺序为c(HCO3-)>c(CO32-)>c(H2CO3)>c(H+),故答案为:还原剂; ②①③④.
②该装置工作时,b极周围水中的-2价的氧,放电生成氧气,溶液的pH减小,故答案为:减小;
③电极a上发生还原反应,其电极反应为CO2+2H++2e-=HCOOH,故答案为:CO2+2H++2e-=HCOOH;
(2)由图2可知,Ru(OH)2在反应中的作用为催化剂,反应的化学方程式为:CO2+H2
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(3)甲酸与丙烯加成生成甲酸酯,主要产物的结构简式为HCOOCH(CH3)2;甲酸常温下可与银氨溶液发生银镜反应,同时有(NH4)2CO3生成,该反应的离子方程式为HCOOH+2Ag(NH3)2++2OH-→2Ag↓+CO32-+2NH4++2NH3+H2O,故答案为:HCOOCH(CH3)2;HCOOH+2Ag(NH3)2++2OH-→2Ag↓+CO32-+2NH4++2NH3+H2O;
(4)25℃甲酸与醋酸钠溶液反应:HCOOH+CH3COO-⇌HCOO-+CH3COOH,该反应的平衡常数为12,即
c(CH3COOH)•c(HCOO-) |
c(HCOOH)•c(CH3COO-) |
2.1×10-4 |
Ka |
(5)HCOO-在反应中碳的化合价升高,是还原剂;CO32-的水解程度大于HCO3-的水解程度,所以脱除后的溶液中下列4种微粒浓度由大到小的顺序为c(HCO3-)>c(CO32-)>c(H2CO3)>c(H+),故答案为:还原剂; ②①③④.
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