2007年3月,温 * * * * 在十届人大五次会议上指出要大力抓好节能降耗、保护环境.请你分析并回答下列问题:
(1)“绿色化学”的最大特点在于它是在始端就采用预防实际污染的科学手段,因而过程和终端均为零排放和零污染,具有“原子经济性”.下列化学反应不符合“绿色化学”思想的是______.
A.制备环氧乙烷:2CH2=CH2+O2催化剂
B.制备硫酸铜:Cu+2H2SO4
CuSO4+SO2↑+2H2O 加热 .
C.制备甲醇:2CH4+O2
2CH3OH催化剂 加热、加压
D.制备硝酸铜:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(2)冶金废水中含有[Au(CN)2]-,其电离出的CN-有毒,当与H+结合生成HCN时,其毒性更强.工业上处理这种废水是在碱性条件下,用NaClO将CN-氧化为CO32-和一种无毒气体,该反应的方程式为______,在酸性条件下,ClO-也能将CN-氧化,但实际处理时却不在酸性条件下进行的主要原因是______.
(3)工业上目前使用两种方法制取乙醛--“乙炔水化法”和“乙烯氧化法”.下面两表提供生产过程中原料、反应条件、原料平衡转化率和产量等的有关信息:
乙炔水化法 | 乙烯氧化法 | |
原料 | 乙炔、水 | 乙烯、空气 |
反应条件 | HgSO4、100~125℃ | PdCl2-CuCl2、100~125℃ |
平衡转化率 | 乙炔平衡转化率90%左右 | 乙烯平衡转化率80%左右 |
日产量 | 2.5吨(某设备条件下) | 3.6吨(相同设备条件下) |
表二:原料来源生产工艺
原料生产工艺过程 | ||||||||
乙炔 | CaCO3
| |||||||
乙烯 | 来源于石油裂解气 |
①从产率和产量角度分析______.
②从环境保护和能耗角度分析______.
(1)A、反应属于化合反应,原子利用率高达100,且产物无污染,故A正确;
B、制备硫酸铜的过程硫酸的利用率低,且生成的二氧化硫是有毒的气体,故B错误;
C、反应属于化合反应,原子利用率高达100,且产物无污染,故C正确;
D、制备硝酸铜的过程硝酸的利用率低,且生成的二氧化氮是有毒的气体,故D错误.
故选BD;
(2)次氯酸根离子具有氧化性,可以将氢氰根离子氧化,在碱性条件下,用NaClO将CN-氧化为CO32-和一种无毒气体氮气,原理方程式为:5ClO-+2CN-+2OH-=2CO32-+N2↑+5Cl-+H2O,在酸性条件下,CN-与H+结合生成毒性很强的HCN,对人和环境造成危害,所以实际处理时不在酸性条件下进行,
故答案为:5ClO-+2CN-+2OH-=2CO32-+N2↑+5Cl-+H2O;在酸性条件下,CN-与H+结合生成毒性很强的HCN,对人和环境造成危害;
(3)①对比“乙烯氧化法”、“乙炔水化法”两种方法,从产率和产量角度可以看出:虽然乙烯氧化法的转化率略小于乙炔水化法,但反应快、日产量比其高得多,
故答案为:虽然乙烯氧化法的转化率略小于乙炔水化法,但反应快、日产量比其高得多;
②对比“乙烯氧化法”、“乙炔水化法”两种方法,从环境保护和能耗角度可以知道两者反应条件温度相当,但乙炔水化法制乙醛使用的是汞盐催化剂,汞盐的毒性大,并且乙炔的制取要经过多步反应制得,且消耗大量的热能、电能,但是乙烯来源于石油裂解气,消耗的总能量比乙炔少,且较容易获得等,
故答案为:两者反应条件温度相当,但乙炔水化法制乙醛使用的是汞盐催化剂,毒性大;乙炔的制取要经过多步反应制得,且消耗大量的热能、电能;乙烯来源于石油裂解气,消耗的总能量比乙炔少,且较容易获得.