Question

【題目】環戊二烯()是重要的有機化工原料，廣泛用于農藥、橡膠、塑料等生產。回答下列問題：

環戊二烯可用于制備二茂鐵(Fe(C5H5)2，結構簡式為)，后者廣泛應用于航天、化工等領域中。二茂鐵的電化學制備原理如下圖所示，其中電解液為溶解有溴化鈉(電解質)和環戊二烯的DMF溶液(DMF為惰性有機溶劑)。

該電解池的陽極為____________，總反應為__________________。電解制備需要在無水條件下進行，原因為_________________________。

Answer 1

【答案】Fe電極 Fe+2+H2↑(Fe+2C5H6Fe(C5H5)2+H2↑) 水會阻礙中間物Na的生成；水會電解生成OH，進一步與Fe2+反應生成Fe(OH)2

【解析】

根據轉化關系可知，需要獲得Fe2+，則陽極為Fe電極，陰極為Ni，陰極上鈉離子先得到電子生成金屬Na，然后鈉與環戊二烯反應生成氫氣，實質為氫離子得到電子，陽極上Fe失去電子生成亞鐵離子，據此書寫電極總反應；中間產物Na與水反應，且水解水時生成的氫氧根離子與亞鐵離子反應，影響了反應產物。

根據轉化關系可知，需要獲得Fe2+，則陽極為Fe電極，發生總反應為：Fe+2=+H2↑或Fe+2C5H6=Fe(C5H5)2+H2↑)；
中間產物有金屬Na生成，水與Na反應，阻礙了中間物Na的生成，且水電解后生成的OH-與Fe2+反應生成Fe(OH)2，所以電解制備需要在無水條件下進行。