【題目】草酸(乙二酸)可作還原劑和沉淀劑,用于金屬除銹、織物漂白和稀土生產(chǎn)。一種制備草酸(含2個結(jié)晶水)的工藝流程如右:
回答下列問題:
(1)CO和NaOH在一定條件下合成甲酸鈉、甲酸鈉加熱脫氫的化學反應(yīng)方程式分別為:__________________、_______________。
(2)該制備工藝中有兩次過濾操作,過濾操作①的濾液是___________,濾渣是________;過濾操作②的濾液是____________和____________,濾渣是_______。
(3)工藝過程中③和④的目的是______________。
(4)有人建議甲酸鈉脫氫后直接用硫酸酸化制備草酸。該方案的缺點是產(chǎn)品不純,其中含有的雜質(zhì)主要是____________________。
(5)結(jié)晶水合草酸成品的純度用高錳酸鉀法測定。
稱量草酸成品0.250 g溶于水,用0.0500 mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定,至淺粉紅色不消褪,消耗KMnO4溶液15.00 mL,反應(yīng)的離子方程式為__________________;
列式計算該成品的純度____________________________。
【答案】CO+NaOHHCOONa 2HCOONa Na2C2O4+H2↑ NaOH溶液 CaC2O4 H2C2O4溶液 H2SO4溶液 CaSO4 分別循環(huán)利用氫氧化鈉和硫酸(降低成本),減小污染 Na2SO4 5C2O42-+2MnO4-+16H+==2Mn2++8H2O+10CO2↑
【解析】
根據(jù)流程圖知,一定條件下,一氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)生成甲酸鈉,反應(yīng)方程式為:CO+NaOHHCOONa,加熱條件下,甲酸鈉脫氫生成草酸鈉,由原子守恒可知有氫氣生成,反應(yīng)方程式為2HCOONa Na2C2O4+H2↑。草酸鈉與氫氧化鈣反應(yīng)得到草酸鈣與氫氧化鈉,濾液是NaOH溶液,濃縮后循環(huán)利用,固體為Ca C2O4,草酸鈣與硫酸反應(yīng)得到硫酸鈣與草酸鈉,則濾渣為CaSO4,濾液B為草酸鈉溶液,再經(jīng)過結(jié)晶、干燥得到草酸鈉晶體,母液中含有硫酸和草酸,可循環(huán)利用。
(1)根據(jù)工藝流程圖可知:CO和NaOH在一定條件下合成甲酸鈉方程式為CO+NaOHHCOONa;甲酸鈉加熱脫氫的同時還有草酸鈉生成,因此反應(yīng)的化學反應(yīng)方程式為2HCOONa Na2C2O4+H2↑。
(2)根據(jù)反應(yīng)原理和溶解性以及示意圖可知,過濾操作①的濾液是NaOH溶液,濾渣是CaC2O4;過濾操作②的濾液是H2C2O4溶液和H2SO4溶液,濾渣是CaSO4。
(3)根據(jù)工藝過程可知,工藝③可以循環(huán)利用氫氧化鈉,工藝④可以循環(huán)利用硫酸,既提高了原料的利用率,又降低了成本,減小污染。
(4)甲酸鈉脫氫后的產(chǎn)物為草酸鈉,直接用硫酸酸化,生成草酸和硫酸鈉,其中含有的雜質(zhì)主要是Na2SO4。
(5)在測定過程中,高錳酸鉀為氧化劑,草酸為還原劑,反應(yīng)的離子方程式5C2O42- + 2MnO4- + 16H+= 2Mn2++ 8H2O + 10CO2↑。根據(jù)方程式可得關(guān)系式:
5H2C2O4·2H2O ~ 2KMnO4
5 2
n 0.05mol/L×15.0×10-3L
解得n(H2C2O4·2H2O)=1.875×10-3mol
則m(H2C2O4·2H2O)=1.875×10-3mol×126g/mol=0.236g
所以成品的純度ω=×100%=94.5%。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下面是以環(huán)戊烷為原料制備環(huán)戊二烯的合成路線,下列說法正確的是( )
A. 的結(jié)構(gòu)簡式為
B. 反應(yīng)④的反應(yīng)試劑和反應(yīng)條件是濃加熱
C. ①②③的反應(yīng)類型分別為鹵代、水解、消去
D. 環(huán)戊二烯與以1∶1的物質(zhì)的量之比加成可生成
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】微型紐扣電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用,有一種銀鋅電池,其電極分別是Ag2O和Zn,電解質(zhì)溶液為KOH溶液,總反應(yīng)為Ag2O+Zn=ZnO+2Ag,其中一個電極反應(yīng)為Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-。
(1)正極材料為___________。
(2)寫出另一電極的電極反應(yīng)式__________。
(3)在電池使用的過程中,電解質(zhì)溶液中KOH的物質(zhì)的量怎樣變化?________(增大、減小、不變)。
(4)當電池工作時通過電路對外提供了1mol電子,計算消耗的負極的質(zhì)量_______。
(5)利用下列反應(yīng):Fe+2Fe3+=3Fe2+設(shè)計一個原電池,請選擇適當?shù)牟牧虾驮噭?/span>
①電解質(zhì)溶液為_____________。
②負極反應(yīng)式:____________________。
③溶液中Fe3+向__________極移動。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】氧化還原反應(yīng)在生產(chǎn)、生活中具有廣泛的用途,貫穿古今。
(1)下列生產(chǎn)、生活中的事例中沒有發(fā)生氧化還原反應(yīng)的是____(填寫字母代號)
(2)水是人體的重要組成部分,是人體中含量最多的一種物質(zhì)。而“四種基本反應(yīng)類型與氧化還原反應(yīng)的關(guān)系”可用如圖表達。
試寫出有水參加的符合反應(yīng)類型Ⅳ的一個化學方程式:_____,其中水為______劑。
(3)過氧化氫俗名雙氧水,醫(yī)療上利用它有殺菌消毒作用來清洗傷口。H2O2有時可作為礦業(yè)廢液消毒劑,有“綠色氧化劑”的美稱;如消除采礦業(yè)膠液中的氰化物(如KCN),經(jīng)以下反應(yīng)實現(xiàn):KCN+H2O2+H2O=A+NH3↑,試指出生成物A的化學式為___,并闡明H2O2被稱為綠色氧化劑的理由是_______。
(4)氯化銨常用作焊接。如:在焊接銅器時用氯化銨除去銅器表面的氧化銅以便焊接,其反應(yīng)為:____CuO+___NH4Cl____Cu+___CuCl2+___N2↑+___H2O。
①配平此氧化還原反應(yīng)方程式。
②該反應(yīng)中,被氧化的元素是______(填元素名稱),氧化劑是____(填化學式)。
③反應(yīng)中若產(chǎn)生0.2mol的氣體,則有_____mol的電子轉(zhuǎn)移。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某化學興趣小組在實驗室從海帶灰中提取碘并制備KI晶體。請回答下列問題
(1)從水溶液中萃取碘可以選用的試劑是____________。(填序號)
A.酒精 B.CCl4 C.己烯 D.直餾汽油
(2)KI晶體的制備,實驗裝置如圖:
實驗步驟如下
i.配制0.5mol·L1的KOH溶液。
i.在三頸瓶中加入12.7g單質(zhì)I2和250mL 0.5mol·L1的KOH溶液,攪拌至碘完全溶解。
ⅲ.通過滴液漏斗向反應(yīng)后的溶液中滴加適量甲酸,充分反應(yīng)后,HCOOH被氧化為CO2,再用KOH溶液調(diào)pH至9~10,將所得溶液蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥。得KI產(chǎn)品8.3g。請回答下列問題:
①配制0.5mol·L1 KOH溶液時,下列操作導致配得的溶液濃度偏高的是_____(填序號)。
A.托盤上分別放置質(zhì)量相等的紙片后稱量KOH固體
B.KOH固體樣品中混有K2O2
C.稱量好的固體放入燒杯中溶解未經(jīng)冷卻直接轉(zhuǎn)移入容量瓶
D.未洗滌燒杯及玻璃棒直接向容量瓶中加水定容
E.定容時仰視刻度線
②步驟ⅱ中I2與KOH溶液反應(yīng)生成的氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶5,請寫出氧化產(chǎn)物的化學式:____________。
③步驟ⅲ中向溶液中滴加適量甲酸時,需打開活塞___________。(填“a”“b”或“a和b”)
④實驗中,加入HCOOH發(fā)生氧化還原反應(yīng)的離子方程式為____________________。
⑤實驗中KI的產(chǎn)率為________________%
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】對于敞口容器中的化學反應(yīng):Zn(s)+H2SO4(aq)=ZnSO4(aq)+H2(g),下列敘述中不正確的是( )
A. Zn和H2SO4的總能量大于ZnSO4和H2的總能量
B. 反應(yīng)過程中能量關(guān)系可用上圖表示
C. 若將該反應(yīng)設(shè)計成原電池,則Zn為負極
D. 若將該反應(yīng)設(shè)計成原電池,當有32.5g鋅溶解時正極放出22.4 L氣體
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】可逆反應(yīng)mA(g)+nB(s)pC(g)+qD(g),在反應(yīng)過程中,當其他條件不變時,D的百分含量與溫度(T)和壓強(P)的關(guān)系如圖所示,判斷下列敘述中不正確的是:
A. 達到平衡后,升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動
B. 達到平衡后,若使用催化劑,D的物質(zhì)的量分數(shù)不變
C. 化學方程式中一定有m<p+q
D. 平衡后增大B的量,有利于平衡向正反應(yīng)方向移動
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】已知25℃時草酸(H2C2O4)的電離常數(shù)為K1=5.0×10-2,K2=5.4×10-5,草酸鈣的Ksp=4.0×10-8,碳酸鈣的Ksp=2.5×10-9。不同溫度下水的離子積常數(shù)見下表:
t/℃ | 0 | 10 | 20 | 25 | 40 | 50 | 90 | 100 |
Kw/10-14 | 0.134 | 0.292 | 0.681 | 1.00 | 2.92 | 5.57 | 38.0 | 55.0 |
(1)常溫下將0.2 mol/L的KOH溶液20 mL與0.2 mol/L的草酸溶液20 mL混合后溶液顯酸性,則混合后溶液中各離子濃度的大小順序為__________________________________;
(2)已知草酸能使酸性高錳酸鉀溶液(稀硫酸酸化)褪色,若在錐形瓶中放入20.00mL未知濃度的草酸,用0.1mol/L高錳酸鉀溶液滴定,當?shù)竭_滴定終點時,若共消耗VmL高錳酸鉀溶液,則草酸的物質(zhì)的量濃度為__________mol/L。
(3)90℃時,將0.005 mol/L的氫氧化鈣溶液20 mL與0.0012 mol/L的草酸溶液20 mL混合,混合后溶液的pH=___________;
(4)25℃時若向20 mL草酸鈣的飽和溶液中逐滴加入8.0×10-4 mol/L的碳酸鉀溶液10 mL,能否產(chǎn)生沉淀,___________(填“能”或“否”)。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】我國科研人員研制出一種室溫Na-CO2電池。該電池吸收CO2的工作原理如圖所示。吸收的全部CO2中,有轉(zhuǎn)化為Na2CO3固體沉積在多壁碳納米管(MWCNT)電極表面。下列說法不正確的是
A. 鈉箔為負極,發(fā)生氧化反應(yīng)
B. 每吸收22.4 LCO2,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為mol
C. 正極反應(yīng)式:4Na++3CO2+4e-=2Na2CO3+C
D. Na+通過電解質(zhì)移向MWCNT極
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com