【題目】[化學(xué)――選修2：化學(xué)與技術(shù)]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（含兩個(gè)結(jié)晶水）的工藝流程如下：

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(xué)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(diǎn)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(cè)定。稱量草酸成品0.250g溶于水，用0.0500mol/L的酸性KMnO4溶液滴定，至淺粉紅色不消褪，消耗KMnO4溶液15.00mL，反應(yīng)的離子方程式為 ；列式計(jì)算該成品的純度 。

【答案】（1）CO＋NaOHHCOONa；2HCOONaNa2C2O4 + H2↑

（2）NaOH溶液；CaC2O4；H2C2O4溶液；H2SO4溶液；CaSO4 （5分）

（3）分別循環(huán)利用氫氧化鈉溶液和硫酸（降低成本），減小污染。（1分） （4）Na2SO4 （1分）

（5）5C2O42－+2MnO4－+16H+＝2Mn2++8H2O+10CO2↑（2分） 94.5% （2分）

【解析】

試題分析：（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(shí)還有草酸鈉生成，因此反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為2HCOONaNa2C2O4 + 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(cè)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5C2O2- 4 + 2MnO- 4 + 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%。

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：

【題目】【化學(xué)—選修5有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)】

姜黃素具有抗突變和預(yù)防腫瘤的作用，其合成路線如下：

已知：

i．1 mol G最多能消耗Na、NaOH、NaHCO3的物質(zhì)的量分別為3 mol、2 mol、1 mol。

ii．

iii．（R1、R2、R3為烴基或氫原子） 請(qǐng)回答：

（1）B→C的反應(yīng)類型是 。

（2）C→D反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。

（3）E的核磁共振氫譜中有兩個(gè)峰，E中含有的官能團(tuán)名稱是 。

E→G反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。

（4）下列有關(guān)香蘭醛的敘述不正確的是 。

a．香蘭醛能與NaHCO3溶液反應(yīng)

b．香蘭醛能與濃溴水發(fā)生取代反應(yīng)

c．1 mol香蘭醛最多能與3 molH2發(fā)生加成反應(yīng)

（5）寫出一種符合下列條件的香蘭醛的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 。

①苯環(huán)上的一硝基取代物有2種

②1 mol該物質(zhì)水解，最多消耗3 molNaOH

（6）姜黃素的分子中有2個(gè)甲基，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是 。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】超音速飛機(jī)在平流層飛行時(shí)，尾氣中的NO會(huì)破壞臭氧層�？茖W(xué)家正在研究利用催化技術(shù)將尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)變成CO2和N2，化學(xué)方程式如下：2NO + 2CO2CO2 + N2。為了測(cè)定在某種催化劑作用下的反應(yīng)速率，在某溫度下用氣體傳感器測(cè)得不同時(shí)間的NO和CO濃度如表：

時(shí)間/s

0

1

2

3

4

5

c(NO)/mol·L-1

1.00×10-3

4.50×10-4

2.50×10-4

1.50×10-4

1.00×10-4

1.00×10-4

c(CO)/mol·L-1

3.60×10-3

3.05×10-3

2.85×10-3

2.75×10-3

2.70×10-3

2.70×10-3

請(qǐng)回答下列問題(均不考慮溫度變化對(duì)催化劑催化效率的影響):

（1） 前3s的平均反應(yīng)速率v(N2)＝_____________。(答案保留2位小數(shù))

（2） 計(jì)算4s時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率α ＝ 。

（3） 下列措施能提高NO和CO轉(zhuǎn)變成CO2和N2的反應(yīng)速率的是( )

A.選用更有效的催化劑 B.升高反應(yīng)體系的溫度

C．降低反應(yīng)體系的溫度 D.縮小容器的體積

（4） 研究表明：在使用等質(zhì)量催化劑時(shí)，增大催化劑比表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率。為了分別驗(yàn)證溫度、催化劑比表面積對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律，某同學(xué)設(shè)計(jì)了三組實(shí)驗(yàn)，部分實(shí)驗(yàn)條件已經(jīng)填在下面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表中。

實(shí)驗(yàn)編號(hào)

T/℃

NO初始濃度/mol·L-1

CO初始濃度/ mol·L-1

催化劑的比表面積/m2·g-1

Ⅰ

280

1.20×10-3

5.80×10-3

82

Ⅱ

124

Ⅲ

350

124

①請(qǐng)?jiān)谏媳砀裰刑钊胧Ｓ嗟膶?shí)驗(yàn)條件數(shù)據(jù)。

②請(qǐng)?jiān)诮o出的坐標(biāo)圖中，畫出上表中的Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)實(shí)驗(yàn)條件下混合氣體中NO濃度隨時(shí)間變化的趨勢(shì)曲線圖，并標(biāo)明各條曲線是實(shí)驗(yàn)編號(hào)。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】鍺及其化合物被廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體、催化劑等領(lǐng)域。以鉛鋅礦含鍺煙塵為原料可制備GeO2，其工藝流程圖如下。

已知：GeO2是兩性氧化物；GeCl4易水解，沸點(diǎn)86.6℃

（1）第①步濾渣主要成分有_____________（填化學(xué)式），實(shí)驗(yàn)室萃取操作用到的玻璃儀器有__________________。

（2）第③步萃取時(shí)，鍺的萃取率與V水相/V有機(jī)相（水相和有機(jī)相的體 積比）的關(guān)系如下圖所示，從生產(chǎn)成本角度考慮，較適宜的V水相/V有機(jī)相的值為 。

（3）第④步加入鹽酸的作用__________________________________（答兩點(diǎn)即可），應(yīng)控制溫度的方法及范圍____________________________。

（4）第⑤步反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________________________。

（5）二氧化鍺可先用次亞磷酸鈉還原為Ge2+，用淀粉溶液作指示劑，用c mol/L碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，消耗體積VmL,列出煙塵中鍺的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算式________。（有關(guān)反應(yīng)式為：3Ge2++IO3-+6H+＝3Ge4++I-+3H2O，IO3-+5I-+6H+＝3I2+3H2O）。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】[化學(xué) 選修2：化學(xué)與技術(shù)]

銨鹽是重要的化工原料，以N2和H2為原料制取硝酸銨的流程圖如下，請(qǐng)回答下列問題：

（1）在上述流程圖中，B設(shè)備的名稱是 ，其中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。

（2）在上述工業(yè)生產(chǎn)中，N2與H2合成NH3的催化劑是 。1909年化學(xué)家哈伯在實(shí)驗(yàn)室首次合成了氨，2007年化學(xué)家格哈德·埃特爾在哈伯研究所證實(shí)了氫氣與氮?dú)庠诠腆w催化劑表面合成氨的反應(yīng)過程，示意圖如下：

分別表示N2、H2、NH3 。圖⑤表示生成的NH3離開催化劑表面，圖②和圖③的含義分別是 、 。

（3）NH3和CO2在一定條件下可合成尿素，其反應(yīng)為：2NH3(g)+CO2(g) CO( NH2)2(s)+H2O(g)

右圖表示合成塔中氨碳比a與CO2轉(zhuǎn)化率ω的關(guān)系。a為[n(NH3)/n(CO2)]，b為水碳比[n(H2O)/n(CO2)]。則：

①b應(yīng)控制在 ； A．1.5．1.6 B．1～1.1 C．0.6～0.7

②a應(yīng)控制在4.0的理由是 。

（4）在合成氨的設(shè)備（合成塔）中，設(shè)置熱交換器的目的是 ；在合成硝酸的吸收塔中通入空氣的目的是 。

（5）生產(chǎn)硝酸的過程中常會(huì)產(chǎn)生一些氮的氧化物，可用如下兩種方法處理：

堿液吸收法：NO+NO2+2NaOH＝2NaNO2+H2O

NH3還原法：8NH3+6NO27N2+12H2O（NO也有類似的反應(yīng)）

以上兩種方法中，符合綠色化學(xué)的是 。

（6）某化肥廠用NH3制備NH4NO3。已知：由NH3制NO的產(chǎn)率是96%、NO制HNO3的產(chǎn)率是92%，則制HNO3所用去的NH3的質(zhì)量占總耗NH3質(zhì)量（不考慮其它損耗）的 %。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】（1）反應(yīng)3A(g)＋B(g) ===2C(g)在三種不同的條件下進(jìn)行反應(yīng)，在同一時(shí)間內(nèi)，測(cè)得的反應(yīng)速率用不同的物質(zhì)表示為①vA＝1 mol/(L·min)、②vC＝0.5 mol/(L·min)、③vB＝0.5 mol/(L·min)，三種情況下該反應(yīng)速率由大到小的關(guān)系是 。（用序號(hào)表示）

（2）某溫度時(shí)，在一個(gè)5L的恒容容器中，X、Y、Z均為氣體，三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)填空：

①該反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________。

②反應(yīng)開始至2min，以氣體Z表示的平均反應(yīng)速率為 。

③2min反應(yīng)達(dá)平衡容器內(nèi)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量比起 始時(shí) （填“大”，“小”或“相等”下同），混合氣體密度比起始時(shí) 。

④上述反應(yīng)，在第2min時(shí)，X的轉(zhuǎn)化率為 。

⑤將a mol X與b mol Y的混合氣體發(fā)生上述反應(yīng)，反應(yīng)到某時(shí)刻各物質(zhì)的量恰好滿足：n (X) = n (Y) = n (Z)，則原混合氣體中a : b =__________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】藥物阿司匹林可由水楊酸制得，它們的結(jié)構(gòu)如圖所示。有關(guān)說法正確的是

A．服用阿司匹林，身體出現(xiàn)水楊酸不良反應(yīng)時(shí)，可靜脈注射NaHCO3溶液

B．阿司匹林的分子式為C9H10O4

C．1 mol阿司匹林最多可消耗2 mol NaOH

D．水楊酸可以發(fā)生取代、加成、氧化、加聚反應(yīng)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】已知：①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H=－572kJ/mol

②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H=－484kJ/mol

③CH4(g)+2O2(g)=2H2O(l)+CO2(g);△H=－890kJ/mol

（1）已知H-H的鍵能436kJ/molO=O的鍵能496kJ/molH-O的鍵能463kJ/mol，根據(jù)上述數(shù)據(jù)計(jì)算①②哪一個(gè)反應(yīng)可以通過鍵能直接計(jì)算得出 。并計(jì)算寫出反應(yīng) H2O ( l ) = H2O ( g )的焓變△H= 。

（2）請(qǐng)根據(jù)題干計(jì)算CO2（g）+4H2( g ) =CH4( g ) +2H2O( g )的焓變△H= 。

（3）在①②③三個(gè)方程式中哪一個(gè)是燃燒熱的熱化學(xué)方程式 。（填反應(yīng)方程式的序號(hào)）標(biāo)準(zhǔn)狀況下，取甲烷和氫氣的混合氣體11.2 L完全燃燒后恢復(fù)到常溫，則放出的熱量為263.8kJ，試求混合氣體中甲烷和氫氣體積比 。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】工業(yè)上，向500-600℃的鐵屑中通入氯氣生產(chǎn)無水氯化鐵；向熾熱鐵屑中通入氯化氫生產(chǎn)無水氯化亞鐵�，F(xiàn)用如圖所示的裝置模擬上述過程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

回答下列問題：

（1）制取無水氯化鐵的實(shí)驗(yàn)中，A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ，當(dāng)生成1molCl2時(shí)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為 ，玻璃絲的作用是 ，裝置B中加入的試劑是 。裝置D中加入的試劑是 。

（2）制取無水氯化亞鐵的實(shí)驗(yàn)中，尾氣的成分是 。若仍用D的裝置進(jìn)行尾氣處理，存在的問題是 、 。

（3）若操作不當(dāng)，制得的FeCl2會(huì)含有少量FeCl3雜質(zhì)，下列說法中正確的是

A．檢驗(yàn)FeCl3常用的試劑是KSCN溶液

B．可向固體混合物中加入適量Fe粉除去雜質(zhì)

C．可向固體混合物中通入適量Cl2除去雜質(zhì)

D．欲制得純凈的FeCl2，在實(shí)驗(yàn)操作中應(yīng)先點(diǎn)燃A處的酒精燈，在點(diǎn)燃C處的酒精燈。

（4）現(xiàn)有一包FeCl2和FeCl3混合物，某化學(xué)興趣小組為測(cè)定各成分的含量進(jìn)行如下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)1：①稱取一定質(zhì)量的樣品，將樣品溶解；②向溶解后的溶液中加入足量的AgNO3溶液，產(chǎn)生沉淀；③將沉淀過濾、洗滌、干燥得到白色固體28.7g。

實(shí)驗(yàn)2：①稱取與實(shí)驗(yàn)1中相同質(zhì)量的樣品，溶解；②加入足量的NaOH溶液，③將沉淀過濾、洗滌后，加熱灼燒到質(zhì)量不再減少，得到固體6.4g。則樣品中FeCl3的物質(zhì)的量為 。

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