Question

12．有機電合成是合成一系列重要有機化合物的“綠色合成法”．例如利用電合成方法可制取一種無毒、環保性能優異、用途廣泛的化工原料碳酸二甲酯．碳酸二甲酯的資料如表，電解制備模擬裝置如圖：

碳酸二甲酯資料
簡稱	鍵線式	熔點	沸點	化學性質	用途
DMC		4℃	90.1℃	非�；顫�、很易水解 毒性很低	有機合成中間體

則下列說法正確的是（　�。�

• A． 通O₂區是陰極區，質子通過交換膜從陰極區移向陽極區
• B． 陽極反應：CO-2e^-+2CH₃OH═（CH₃O）₂CO+2H⁺
• C． 離子液體必須是水溶液，目的是傳遞電荷
• D． 電合成DMC的總反應方程式：CO+2CH₃OH═（CH₃O）₂CO+H₂

Answer 1

分析 A．根據圖知，通入氧氣的電極上氧氣得電子生成水，則通入氧氣的電極是陰極、通入甲醇和CO的電極是陽極，電解時，質子向陰極移動；
B．陽極上甲醇、CO失電子發生氧化反應生成（CH₃O）₂CO和氫離子；
C．電解時，電子不進入電解質溶液；
D．陽極上甲醇、CO失電子發生氧化反應生成（CH₃O）₂CO和氫離子，陰極上氧氣電子和氫離子反應生成水．

解答 解：A．根據圖知，通入氧氣的電極上氧氣得電子生成水，則通入氧氣的電極是陰極、通入甲醇和CO的電極是陽極，電解時，質子向陰極移動，所以質子通過交換膜從陽極區移向陰極區，故A錯誤；
B．陽極上甲醇、CO失電子發生氧化反應生成（CH₃O）₂CO和氫離子，電極反應式為CO-2e^-+2CH₃OH═（CH₃O）₂CO+2H⁺，故B正確；
C．電解時，電子不進入電解質溶液，所以不能傳遞電荷，故C錯誤；
D．陽極上甲醇、CO失電子發生氧化反應生成（CH₃O）₂CO和氫離子，陰極上氧氣電子和氫離子反應生成水，所以電池反應式為2CO+O₂+4CH₃OH═2（CH₃O）₂CO+2H₂O，故D錯誤；
故選B．

點評 本題考查電解原理，明確各個電極上發生的反應是解本題關鍵，難點是電極反應式的書寫，要結合電解質溶液酸堿性書寫，題目難度中等．