(2010?江蘇一模)二甲酸鉀是一種白色晶體,商品名為弗米(Formil),是一種能替代抗生素的促生長(zhǎng)劑,化學(xué)式為KH(HCOO)2,具有吸濕性,易溶于水.
二甲酸鉀的生產(chǎn)工藝流程如下:

(1)以甲酸和碳酸鉀為原料生產(chǎn)二甲酸鉀,實(shí)驗(yàn)測(cè)得反應(yīng)條件對(duì)產(chǎn)品回收率的影響如下:
表1 反應(yīng)溫度對(duì)產(chǎn)品回收率的影響
反應(yīng)溫度(℃) 20 30 40 50 60 70 80
產(chǎn)品回收率(%) 75.6 78.4 80.6 82.6 83.1 82.1 73.7
表2 反應(yīng)物料比對(duì)產(chǎn)品回收率的影響
反應(yīng)物料比 2:1 3:1 4:1 5:1 6:1 7:1
產(chǎn)品回收率(%) 0 38.4 82.6 83.6 84.5 84.8
備注:表2中反應(yīng)物料比為甲酸和無水碳酸鉀的物質(zhì)的量之比.
①寫出甲酸和碳酸鉀生產(chǎn)二甲酸鉀的化學(xué)方程式:
4HCOOH+K2CO3=2KH(HCOO)2+CO2↑+H2O
4HCOOH+K2CO3=2KH(HCOO)2+CO2↑+H2O

②實(shí)際生產(chǎn)二甲酸鉀時(shí)應(yīng)選擇的最佳反應(yīng)條件是反應(yīng)溫度應(yīng)控制在
50
50
℃∽
60
60
℃,反應(yīng)物料比應(yīng)選擇
4
4
1
1
.由表1可知反應(yīng)溫度過高,反應(yīng)回收率反而會(huì)降低,其原因可能是
溫度過高,甲酸易揮發(fā)
溫度過高,甲酸易揮發(fā)

(2)測(cè)定某弗米產(chǎn)品純度的實(shí)驗(yàn)方法如下:
稱取該弗米產(chǎn)品2.5g,將其全部溶解在水中,配制成250mL未知濃度的溶液,取出25.00mL于錐形瓶中,再滴加2~3滴指示劑,用0.10mol?L-1的NaOH溶液滴定至終點(diǎn),消耗NaOH溶液的體積為18.50mL.
①加入的指示劑是
酚酞
酚酞
(選填“甲基橙”、“石蕊”或“酚酞”),用NaOH溶液滴定至終點(diǎn)的現(xiàn)象是
溶液由無色變?yōu)殂U紅色且在半分鐘內(nèi)不褪色
溶液由無色變?yōu)殂U紅色且在半分鐘內(nèi)不褪色

②上述弗米產(chǎn)品中二甲酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
96.2%
96.2%
分析:(1)①由信息可知,甲酸與碳酸鉀反應(yīng)生成KH(HCOO)2,同時(shí)生成二氧化碳與水;
②根據(jù)表1中溫度對(duì)產(chǎn)品回收率的影響判斷,選擇回收率高的溫度,50~60℃該范圍內(nèi)回收率最高,溫度再高回收率反而降低,由于甲酸易揮發(fā)性,可能是甲酸揮發(fā)導(dǎo)致;
根據(jù)表2中配比對(duì)回收率的影響判斷,選擇回收率高的配比,配比高于4:1時(shí)對(duì)產(chǎn)物回收率影響不變,會(huì)浪費(fèi)原料;
(2)①滴定終點(diǎn)的pH值應(yīng)在指示劑變色范圍之內(nèi),二甲酸鉀與氫氧化鈉前后反應(yīng)后溶液呈堿性,應(yīng)選擇酚酞為指示劑;滴定終點(diǎn)時(shí)溶液由無色變?yōu)殂U紅色且在半分鐘內(nèi)不褪色;
②令產(chǎn)品中二甲酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為a,根據(jù)關(guān)系式KH(HCOO)2~NaOH列方程計(jì)算.
解答:解:(1)①由信息可知,甲酸與碳酸鉀反應(yīng)生成KH(HCOO)2,同時(shí)生成二氧化碳與水,反應(yīng)方程式為:4HCOOH+K2CO3=2KH(HCOO)2+CO2↑+H2O,
故答案為:4HCOOH+K2CO3=2KH(HCOO)2+CO2↑+H2O;
②根據(jù)表1中溫度對(duì)產(chǎn)品回收率的影響判斷,選擇回收率高的溫度,50~60℃該范圍內(nèi)回收率最高,溫度再高回收率反而降低,故選擇50~60℃溫度范圍;
根據(jù)表2中配比對(duì)回收率的影響判斷,選擇回收率高的配比,配比高于4:1時(shí)對(duì)產(chǎn)物回收率影響不變,會(huì)浪費(fèi)原料,故選擇原料配比為4:1;
溫度再高回收率反而降低,可能是由于溫度過高,甲酸易揮發(fā)導(dǎo)致,
故答案為:50、60;4、1;溫度過高,甲酸易揮發(fā);
(2)①滴定終點(diǎn)的pH值應(yīng)在指示劑變色范圍之內(nèi),二甲酸鉀與氫氧化鈉前后反應(yīng)后溶液呈堿性,應(yīng)選擇酚酞為指示劑;滴定終點(diǎn)時(shí)溶液由無色變?yōu)殂U紅色且在半分鐘內(nèi)不褪色,
故答案為:酚酞;溶液由無色變?yōu)殂U紅色且在半分鐘內(nèi)不褪色;
②令產(chǎn)品中二甲酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為a,則:
        KH(HCOO)2~NaOH
        130g        1mol
2.5g×a×
25mL
250mL
     0.0185L×0.1mol/L
所以130g:1mol=2.5g×a×
25mL
250mL
:0.0185L×0.1mol/L
解得a=96.2%,
故答案為:96.2%.
點(diǎn)評(píng):本題考查有機(jī)物的合成、對(duì)數(shù)據(jù)的分析處理及實(shí)驗(yàn)條件的選擇控制、中和滴定等,難度中等,是對(duì)學(xué)生綜合能力的考查,計(jì)算質(zhì)量分?jǐn)?shù)是易錯(cuò)點(diǎn),注意二甲酸鉀為一元酸,確定二者為1:1反應(yīng)是關(guān)鍵.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2010?江蘇一模)α,β,γ和δ四種生育三烯酚是構(gòu)成維生素E的主要物質(zhì),下列敘述中不正確的是( 。
  α     β      γ      δ
 R1 CH3    CH3    H      H
 R2   CH3    H     CH 3    H 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2010?江蘇一模)以黃鐵礦為原料制硫酸產(chǎn)生的硫酸渣中含F(xiàn)e2O3、SiO2、Al2O3、CaO、MgO等.現(xiàn)以硫酸渣制備鐵紅(Fe2O3)的過程如下:

(1)酸溶過程中Fe2O3與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是
Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO43+3H2O
Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO43+3H2O

(2)還原過程中加入FeS2是將溶液中的Fe3+還原為Fe2+,而本身被氧化為SO
 
2-
4
,寫出有關(guān)的離子方程式:
FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42-+16H+
FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42-+16H+

(3)氧化過程中通入空氣和加入NaOH是為了將溶液中的鐵元素充分轉(zhuǎn)化為沉淀而析出,寫出有關(guān)的離子方程式:
4Fe2++O2+2H2O+8OH-=4Fe(OH)3
4Fe2++O2+2H2O+8OH-=4Fe(OH)3

(4)生產(chǎn)過程中,為了確保鐵紅的質(zhì)量,氧化過程需要調(diào)節(jié)溶液的pH至3~4,其目的是
使Fe3+沉淀完全,而其他金屬陽離子不生成沉淀
使Fe3+沉淀完全,而其他金屬陽離子不生成沉淀

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2010?江蘇一模)鹽酸利多卡因(F)葡萄糖注射液抗心律失常,可用于急性心肌梗死后室性早搏和室性心動(dòng)過速.合成路線如下:

(1)B在核磁共振氫譜上有
3
3
種特征峰,C→D的反應(yīng)類型是
取代反應(yīng)
取代反應(yīng)

(2)C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為
; 
(3)B的同分異構(gòu)體種類很多,符合以下條件的B的同分異構(gòu)體共有
6
6
種.
①屬于苯的衍生物,苯環(huán)上共有二個(gè)取代基;
②與碳酸鈉溶液反應(yīng)可放出CO2氣體,并且有-NH2基團(tuán).
(4)寫出與足量的NaOH溶液共熱充分反應(yīng)的化學(xué)方程式:
.°
(5)現(xiàn)僅以有機(jī)物CH3CH=CHCH3為原料,無機(jī)試劑任選,用反應(yīng)流程圖表示合成有機(jī)物CH3COOCH2CH=CHCH2OOCCH3的過程

提示:①
②由乙醇合成聚乙烯的反應(yīng)流程圖可表示為:
CH3CH2OH
濃硫酸
170°
CH2=CH2
高溫高壓
催化劑
+CH2-CH2[]n.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

(2010?江蘇一模)過渡元素在生活、生產(chǎn)和科技等方面有廣泛的用途.
(1)應(yīng)用于合成氨反應(yīng)的催化劑(鐵)的表面上存在氮原子,右圖為氮原子在鐵的晶面上的單層附著局部示意圖(圖中小黑色球代表氮原子,灰色球代表鐵原子).則圖示鐵顆粒表面上氮原子與鐵原子的個(gè)
數(shù)比為
1:2
1:2

(2)現(xiàn)代污水處理工藝中常利用聚合鐵{簡(jiǎn)稱PFS,化學(xué)式為:[Fe2(OH)n(SO43-n/2]m,n<5,m<10}在水體中形成絮狀物,以吸附重金屬離子.下列說法中不正確的是
D
D
.(填序號(hào))
A.PFS中鐵顯+3價(jià)
B.鐵原子的價(jià)電子排布式是3d64s2
C.由FeSO4溶液制PFS需經(jīng)過氧化、水解和聚合的過程
D.由下表可知?dú)鈶B(tài)Fe2+再失去一個(gè)電子比氣態(tài)Mn2+再失去一個(gè)電子難
元素 Mn Fe
電離能
(kJ?mol-1
I1 717 759
I2 1509 1561
I3 3248 2957
(3)鉻的配合物在藥物應(yīng)用、設(shè)計(jì)合成新磁材料領(lǐng)域和聚乙烯催化劑方面都有重要應(yīng)用.現(xiàn)有鉻(Ⅲ)與甲基丙烯酸根的配合為:

①該化合物中存在的化學(xué)鍵類型有
離子鍵、共價(jià)鍵和配位鍵
離子鍵、共價(jià)鍵和配位鍵

②該化合物中一個(gè)Cr的配位數(shù)為
6
6

③甲基丙烯酸分子中C原子的雜化方式有
sp3、sp2
sp3、sp2

④等電子體是具有相同的價(jià)電子數(shù)和原子數(shù)的分子或離子,與H2O分子互為等電子體的微粒是
H2S、NH2-
H2S、NH2-
.(填一種即可)
⑤與鉻同周期的所有元素中基態(tài)原子最外層電子數(shù)與鉻原子相同的元素是
K Cu
K Cu
.(填元素符號(hào))

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

(2010?江蘇一模)阿斯匹林(乙酰水楊酸)是由水楊酸和乙酸酐合成的:

在生成乙酰水楊酸的同時(shí),水楊酸分子之間也能發(fā)生聚合反應(yīng),生成少量聚合物(副產(chǎn)物).合成乙酰水楊酸的實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①向150mL干燥錐形瓶中加入2g水楊酸、5mL乙酸酐和5滴濃硫酸,振蕩,待其溶解后,控制溫度在85℃~90℃條件下反應(yīng)5~10min,然后冷卻,即有乙酰水楊酸晶體析出.
②減壓過濾,用濾液淋洗錐形瓶,直至所有晶體收集到布氏漏斗中.抽濾時(shí)用少量冷水洗滌晶體幾次,繼續(xù)抽濾,盡量將溶劑抽干.然后將粗產(chǎn)品轉(zhuǎn)移至表面皿上,在空氣中風(fēng)干.
③將粗產(chǎn)品置于100mL燒杯中,攪拌并緩慢加入25mL飽和碳酸氫鈉溶液,加完后繼續(xù)攪拌2~3min,直到?jīng)]有二氧化碳?xì)怏w產(chǎn)生為止.過濾,用5~10mL蒸餾水洗滌沉淀.合并濾液于燒杯中,不斷攪拌,慢慢加入15mL 4mol/L鹽酸,將燒杯置于冰水中冷卻,即有晶體析出.抽濾,用冷水洗滌晶體1~2次,再抽干水分,即得產(chǎn)品.
(1)第①步中,要控制溫度在85℃~90℃,應(yīng)采用的加熱方法是
水浴
水浴
,用這種方法加熱需要的玻璃儀器有
酒精燈、燒杯、溫度計(jì)
酒精燈、燒杯、溫度計(jì)

(2)在第②步中,用冷水洗滌晶體,其目的是
除去晶體表面附著的可溶性雜質(zhì)
除去晶體表面附著的可溶性雜質(zhì)
減少阿斯匹林的溶解
減少阿斯匹林的溶解

(3)在第③步中,加入飽和碳酸氫鈉溶液的作用是
使阿斯匹林轉(zhuǎn)化為可溶性鹽
使阿斯匹林轉(zhuǎn)化為可溶性鹽
,加入鹽酸的作用是
將阿斯匹林的可溶性鹽重新轉(zhuǎn)化為阿斯匹林
將阿斯匹林的可溶性鹽重新轉(zhuǎn)化為阿斯匹林

(4)如何檢驗(yàn)產(chǎn)品中是否混有水楊酸?
向水中加入少量產(chǎn)品,然后滴加FeCl3溶液,若有紫色出現(xiàn),說明產(chǎn)品中有水楊酸;若無紫色出現(xiàn),說明產(chǎn)品中不含水楊酸
向水中加入少量產(chǎn)品,然后滴加FeCl3溶液,若有紫色出現(xiàn),說明產(chǎn)品中有水楊酸;若無紫色出現(xiàn),說明產(chǎn)品中不含水楊酸

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