甲酸鈣廣泛用于食品、化工、石油等工業(yè)生產(chǎn)上,300~400℃左右分解。Ⅰ、實(shí)驗(yàn)室制取的方法之一是:Ca(OH)2 +2HCHO + H2O2 = Ca(HCOO)2 + 2H2O + H2↑。
實(shí)驗(yàn)室制取時(shí),將工業(yè)用氫氧化鈣和甲醛依次加入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30-70%的過氧化氫溶液中(投料物質(zhì)的量之比依次為1∶2∶1.2),最終可得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)98%以上且重金屬含量極低的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。
(1)過氧化氫比理論用量稍多,其目的是               。
(2)反應(yīng)溫度最好控制在30-70℃之間,溫度不易過高,其主要原因是               
(3)制備時(shí)在混合溶液中要加入微量硼酸鈉抑制甲醛發(fā)生副反應(yīng)外,還要加入少量的Na2S溶液,加硫化鈉的目的是               。
(4)實(shí)驗(yàn)時(shí)需強(qiáng)力攪拌45min,其目的是               ;結(jié)束后需調(diào)節(jié)溶液的pH 7~8,其目的是               。最后經(jīng)結(jié)晶分離、干燥得產(chǎn)品。
Ⅱ、某研究性學(xué)習(xí)小組用工業(yè)碳酸鈣(主要成分為CaCO3;雜質(zhì)為:Al2O3、FeCO3) 為原料,先制備無機(jī)鈣鹽,再與甲酸鈉溶液混合制取甲酸鈣。結(jié)合如圖幾種物質(zhì)的溶解度曲線及表中相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH(開始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0 mol·L-1計(jì)算),現(xiàn)提供的試劑有:a.甲酸鈉,b.5mol·L-1硝酸,c. 5mol·L-1鹽酸,d. 5mol·L-1硫酸,e. 3%H2O2溶液,f.澄清石灰水。

請(qǐng)補(bǔ)充完整由碳酸鈣制備甲酸鈣的實(shí)驗(yàn)步驟

金屬
離子
開始沉淀
的pH
沉淀完全
的pH
Fe3
1. 1
3. 2
Al3
3. 0
5. 0
Fe2
5. 8
8. 8
 
步驟1.稱取13.6g甲酸鈉溶于約20mL水,配成溶待用,并稱取研細(xì)的碳酸鈣樣品10g待用。
步驟2.               。
步驟3.               。
步驟4.過濾后,將濾液與甲酸鈉溶液混合,調(diào)整溶液pH 7~8,充分?jǐn)嚢,所得溶液?jīng)蒸發(fā)濃縮、                  、洗滌、60℃時(shí)干燥得甲酸鈣晶體。


Ⅰ(1)使甲醛充分氧化,提高甲醛的利用率和產(chǎn)品純度(2分)
(2)防止H2O2分解和甲醛揮發(fā)(2分)
(3)除去重金屬離子(使重金屬離子形成硫化物沉淀除去)(2分)
(4)使反應(yīng)物充分接觸,提高產(chǎn)率(2分);防止甲酸鈣水解(或除去甲酸)(2分)
Ⅱ 用稍過量硝酸溶解碳酸鈣樣品(2分);用石灰水調(diào)整溶液pH 5(2分);趁熱過濾(1分)。
或:用稍過量鹽酸溶解碳酸鈣樣品(2分);滴入適量的H2O2,并用石灰水調(diào)節(jié)溶液pH為 5(2分);過濾(1分)。

解析試題分析:Ⅰ(1)化學(xué)反應(yīng)中一種反應(yīng)物過量目的是促進(jìn)其他反應(yīng)物充分反應(yīng),提高轉(zhuǎn)化率;(2)雙氧水易分解,甲醛易揮發(fā),所以溫度不易過高;(3)題干中提出產(chǎn)品中重金屬含量極低,故該步是產(chǎn)生難溶的硫化物,除去重金屬離子;(4)攪拌是使使反應(yīng)物充分接觸,使其反應(yīng)完全,提高產(chǎn)率;甲酸鈣為堿性水解,溶液為弱堿性是抑制其水解;Ⅱ該實(shí)驗(yàn)首先要去除雜質(zhì),同時(shí)生成可溶性鈣鹽,雜質(zhì)中亞鐵離子首先要氧化為鐵離子(雙氧水或硝酸),再生成氫氧化鐵除去,鋁離子也要生成堿除去,故調(diào)節(jié)pH為5(用石灰水調(diào)節(jié));然后加入甲酸鈉溶液混合生成溶解度較小、隨溫度變化不明顯是甲酸鈣,經(jīng)蒸發(fā)濃縮,得到甲酸鈣固體,趁熱過濾,防止其它晶體析出。
考點(diǎn):考查綜合實(shí)驗(yàn)涉及實(shí)驗(yàn)操作目的、原理、步驟等有關(guān)問題。

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:單選題

下列有關(guān)物質(zhì)除雜的方法中可行的是

A.除去石英中混有的少量鋁粉,可加入氫氧化鈉溶液溶解后過濾 
B.除去乙酸乙酯中混有的少量乙酸,加入飽和氫氧化鈉溶液振蕩后分液 
C.已知:Ksp(CuS)<Ksp(FeS),可加入過量的難溶電解質(zhì)FeS,使水中少量的Cu2+轉(zhuǎn)化成硫化物沉淀而除去 
D.向含有少量的FeBr2的FeCl2溶液中,加入適量氯水,再加CCl4萃取分液,以除去FeCl2溶液中的FeBr2 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:單選題

可以將六種無色液體:C2H5OH、AgNO3溶液,C2H5Br、KI溶液,C6H5OH溶液,C6H6區(qū)分開的試劑是

A.FeCl3溶液B.稀硫酸 
C.酸性高錳酸鉀溶液D.NaOH溶液

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(14分) Mg(ClO3)2常用作催熟劑、除草劑等,下圖為制備少量Mg(ClO3)2·6H2O的方法:

已知:1、鹵塊主要成分為MgCl2·6H2O,含有MgSO4、FeCl2等雜質(zhì)。
2、幾種化合物的溶解度(S)隨溫度(T)變化曲線如上圖。
(1)加入BaCl2的目的是除_________,如何判斷該離子已除盡_____________________。
(2)加入NaClO3飽和溶液會(huì)發(fā)生反應(yīng):MgCl2+2NaClO3==Mg(ClO3)2+2NaCl↓,請(qǐng)利用該反應(yīng),結(jié)合溶解度圖,制取Mg(ClO3)2·6H2O的實(shí)驗(yàn)步驟依次為:
①取樣,加入NaClO3飽和溶液充分反應(yīng);②蒸發(fā)濃縮;③        ;④冷卻結(jié)晶;
⑤過濾、洗滌,獲得Mg(ClO3)2·6H2O晶體。
產(chǎn)品中Mg(ClO3)2·6H2O含量的測(cè)定:
步驟1:準(zhǔn)確稱量3.50g產(chǎn)品溶解定容成100mL溶液。
步驟2:取10mL配好的溶液于錐形瓶中,加入10mL稀硫酸和20mL1.000mol/L的FeSO4溶液,微熱。
步驟3:冷卻至室溫,用0.100mol/L K2Cr2O7溶液滴定至終點(diǎn),此過程中反應(yīng)的離子方程式為:
Cr2O72+6Fe2+14H==2Cr3+6Fe3+7H2O。
步驟4:將步驟2、3重復(fù)兩次,平均消耗K2Cr2O7溶液15.00mL。
(3)寫出步驟2中所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式                                      
(4)步驟3中若滴定前用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗滴定管,會(huì)導(dǎo)致最終結(jié)果     (填“偏大”、“偏小”或“不變”)。
(5)產(chǎn)品中Mg(ClO3) 2·6H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為        (計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)) 。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

莫爾鹽【硫酸亞鐵銨(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O】是一種重要化學(xué)試劑,實(shí)驗(yàn)室用含油污的鐵片來制取莫爾鹽,流程如下:

請(qǐng)回答下列問題:
(1)加入10%Na2CO3溶液的原因是___________________(用離子方程式表示)。
(2)A物質(zhì)可以為________(填編號(hào))。
a.CuCl2        b.CuO      c.Cu(NO3)2     d.CuSO4
(3)B物質(zhì)的成分為_________________。
(4) 加少量硫酸調(diào)節(jié)pH為 1~2的目的是_____________________________,
操作Ⅱ的名稱_______________________________________________
(5)用無水乙醇洗滌潮濕的硫酸亞鐵銨晶體是為了除去晶體表面殘留的水分,不用加熱烘干的原因是_________________________________________。
(6)鑒定所得晶體中含有Fe2、NH、SO離子的實(shí)驗(yàn)方法正確的是________(填編號(hào))。
a.取少量樣品于試管,加水溶解,通入適量Cl2,再加KSCN溶液,觀察現(xiàn)象
b.取少量樣品于試管,加水溶解,加入酸性KMnO4溶液,觀察現(xiàn)象
c.取少量樣品于試管,加水溶解,加入濃NaOH溶液并加熱,用濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口,觀察試紙顏色的變化
d.取少量樣品于試管,加水溶解,加入鹽酸后再加入BaCl2溶液,觀察現(xiàn)象

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

有一瓶澄清的溶液,其中可能有、K、Na、Mg2、Ba2、Al3、Cl、I、、、S2、、、,取該溶液進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn):
(1)取pH試紙檢驗(yàn),溶液呈強(qiáng)酸性,可以排除       離子的存在;
(2)取出部分溶液,加入少量CCl4及數(shù)滴新制氯水,經(jīng)振蕩后CCl4層呈紫色,可以排除       離子的存在;
(3)另取出部分溶液逐滴加入NaOH溶液,使溶液從酸性逐漸變?yōu)閴A性,在滴加過程中和滴加完畢后,溶液均無沉淀產(chǎn)生,則又可以排除       離子的存在;
(4)取出部分上述堿性溶液滴加Na2CO3溶液后,有白色沉淀生成,證明       離子存在,又可排除       離子的存在;
(5)將(3)得到的堿性溶液加熱,有氣體放出,該氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)事實(shí)確定:該溶液中肯定存在的離子是       ,還不能確定是否存在的離子是       。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

V2O5是接觸法制硫酸的重要催化劑,工業(yè)上生產(chǎn)V2O5的工藝流程如下:請(qǐng)回答下列問題:

(1)步驟①所得廢渣的成分是              (寫化學(xué)式),它與NaOH溶液反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為                。
(2)步驟②、③的變化過程可簡(jiǎn)化為(下式R表示VO2+,HA表示有機(jī)萃取劑):
R2(SO4)n(水層)+2nHA(有機(jī)層)2RAn(有機(jī)層)+nH2SO4(水層),
①實(shí)驗(yàn)室中步驟②、③使用的主要儀器是                                。
②中萃取時(shí)必須加入適量堿,其原因是                      。
(3)步驟③中X試劑為            ,步驟④的目的是             ,步驟⑤的離子方程式為                。
(4)該工藝流程中,可以循環(huán)利用的物質(zhì)有                     。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

工業(yè)上常用鉻鐵礦(有效成份為FeO·Cr2O3,主要雜質(zhì)為SiO2、Al2O3)為原料生產(chǎn)重鉻酸鉀(K2Cr2O7),實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)法用鉻鐵礦制重鉻酸鉀的主要工藝流程如下圖,涉及的主要反應(yīng)是:6FeO·Cr2O3+24NaOH+7KClO3=12Na2CrO4+3Fe2O3+7KCl+12H2O,試回答下列問題:

(1)⑤中溶液金屬陽離子的檢驗(yàn)方法是                                。
(2)步驟③被沉淀的離子為(填離子符號(hào))                             。
(3)在反應(yīng)器①中,二氧化硅與純堿反應(yīng)的化學(xué)方程式為:                  。
(4)煙道氣中的CO2可與H2合成甲醇。CH3OH、H2的燃燒熱分別為:ΔH=-725.5 kJ/mol、ΔH=-285.8 kJ/mol,寫出工業(yè)上以CO2、H2合成CH3OH的熱化學(xué)方程式:            。
(5)2011年云南曲靖的鉻污染事件,說明含鉻廢渣(廢水)的隨意排放對(duì)人類生存環(huán)境有極大的危害。電解法是處理鉻污染的一種方法,金屬鐵作陽極、石墨作陰極電解含Cr2O72-的酸性廢水,一段時(shí)間后產(chǎn)生Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀。
①寫出電解法處理廢水的總反應(yīng)的離子方程式                               。
②已知Cr(OH)3的Ksp=6.3×10–31,若地表水鉻含量最高限值是0.1 mg/L,要使溶液中c(Cr3+)降到符合地表水限值,須調(diào)節(jié)溶液的c(OH-)≥     mol/L(只寫計(jì)算表達(dá)式)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

工業(yè)上常用含少量Al2O3的釩鐵礦(FeO·V2O5)堿熔法提取V2O5。簡(jiǎn)要流程如下:

已知:①焙燒時(shí)Al2O3和V2O5都能與純堿反應(yīng),生成相對(duì)應(yīng)的鈉鹽,同時(shí)放出CO2氣體
②常溫下物質(zhì)的溶解度:NaVO3~21.2g/l00g水;HVO3~0.008g/l00g水
請(qǐng)回答:(1)請(qǐng)寫出釩鐵礦焙燒時(shí),V2O5與純堿反應(yīng)化學(xué)方程式____              。
“浸出渣B”的主要成分可能是①       ;②_    ___ ;③_    ___;④____   。(寫化學(xué)式,可不填滿)
(2)生產(chǎn)中,不直接用H2SO4浸泡“燒渣A”獲取HVO3的原因是____            。
(3)“操作①”包括       、洗滌、干燥。如果不洗滌,則產(chǎn)品中可能含有的金屬陽離子是      、      。下列裝置(部分夾持儀器省去)可用在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行“操作②”的是____ 。(填序號(hào))

(4)NaVO3用于原油的脫硫技術(shù),由V2O5溶于熱NaOH溶液中制取,反應(yīng)的離子方程式為____                                                     。

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