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(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_                       ,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                                                            。

(1)
(2)NaOH溶液    CaC2O4    H2C2O4溶液    H2SO4溶液   CaSO4
(3)分別循環(huán)利用氫氧化鈉和硫酸(降低成本),減小污染      (4)Na2SO4
(5)5C2O42+2MnO4+16H==2Mn2+8H2O+10CO2

解析試題分析:(1)根據(jù)流程圖知,200℃、2MPa條件下,一氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)生成甲酸鈉,加熱條件下,甲酸鈉脫氫生成草酸鈉和氫氣,反應(yīng)方程式分別為:
(2)氫氧化鈣和草酸鈉溶液反應(yīng)生成氫氧化鈉和草酸鈣,草酸鈣難溶于水,所以過濾操作①的濾液是氫氧化鈉溶液,濾渣是CaC2O4,草酸鈣和稀硫酸反應(yīng)生成草酸和硫酸鈣,硫酸鈣是微溶物,該操作過程中,稀硫酸過量,所以過濾操作②的濾液是H2C2O4溶液、H2SO4溶液,濾渣是 CaSO4
(3)氫氧化鈉和硫酸都具有腐蝕性,能污染環(huán)境,分別循環(huán)利用氫氧化鈉和硫酸能降低成本,減小污染;
(4)甲酸鈉和硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉,硫酸鈉是可溶性物質(zhì),存在于溶液中,所以含有的雜質(zhì)主要是Na2SO4;
(5)酸性高錳酸鉀溶液具有強(qiáng)氧化性,能氧化草酸根離子生成二氧化碳,同時自身被還原生成二價錳離子,離子反應(yīng)方程式為:5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O,
設(shè)草酸的物質(zhì)的量為xmol,則:
5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O
5mol         2mol
x           0.0500mol?L-1×0.015L
所以,5mol:2mol=x:0.0500mol?L-1×0.015L
解得x=0.001875mol,
故其純度="0.001875mol×126g/mol" 0.25g ×100%=94.5%,
考點(diǎn):有機(jī)物的推斷

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

苯甲酸乙酯(C9H10O2)稍有水果氣味,用于配制香水香精和人造精油,大量用于食品工業(yè)中,也可用作有機(jī)合成中間體、溶劑等。其制備方法為:

已知:

 
顏色、狀態(tài)
沸點(diǎn)(℃)
  密度(g·cm-3
*苯甲酸
無色、片狀晶體
249
1.2659
苯甲酸乙酯
無色澄清液體
212.6
1.05
乙醇
無色澄清液體
78.3
0.7893
環(huán)己烷
無色澄清液體
80.8
0.7318
 
*苯甲酸在100 ℃會迅速升華。
實驗步驟如下:
a.在100 mL圓底燒瓶中加入12.20 g苯甲酸、25 mL乙醇(過量)、20 mL 環(huán)己烷,以及4 mL濃硫酸,混合均勻并加入沸石,按下圖所示裝好儀器,控制溫度在65~70 ℃加熱回流2 h。反應(yīng)時環(huán)己烷—乙醇—水會形成“共沸物”(沸點(diǎn)62.6 ℃)蒸餾出來,再利用分水器不斷分離除去反應(yīng)生成的水,回流環(huán)己烷和乙醇。
b.反應(yīng)結(jié)束,打開旋塞放出分水器中液體后,關(guān)閉旋塞。繼續(xù)加熱,至分水器中收集到的液體不再明顯增加,停止加熱。

c.將燒瓶內(nèi)反應(yīng)液倒入盛有適量水的燒杯中,分批加入Na2CO3至溶液呈中性。
d.用分液漏斗分出有機(jī)層,水層用25 mL乙醚萃取分液,然后合并至有機(jī)層。加入氯化鈣,對粗產(chǎn)物進(jìn)行蒸餾,低溫蒸出乙醚后,繼續(xù)升溫,接收210~213℃的餾分。
e.檢驗合格,測得產(chǎn)品體積為12.86 mL。
回答下列問題:
(1)①步驟a中使用分水器不斷分離除去水的目的是__________________________。
②步驟b中應(yīng)控制餾分的溫度在________。
A.65~70 ℃       B.78~80 ℃      C.85~90 ℃      D.215~220 ℃
③加入乙醇過量的主要原因是____________________________________。
(2)若Na2CO3加入不足,在步驟d蒸餾時,蒸餾燒瓶中可見到白煙生成,產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是_____________________________________________________________________。
(3)關(guān)于步驟d中的分液操作敘述正確的是________。
A.水溶液中加入乙醚,轉(zhuǎn)移至分液漏斗中,塞上玻璃塞。將分液漏斗倒轉(zhuǎn)過來,用力振搖
B.振搖幾次后需打開分液漏斗下口的玻璃活塞放氣
C.經(jīng)幾次振搖并放氣后,手持分液漏斗靜置待液體分層
D.放出液體時,需將玻璃塞上的凹槽對準(zhǔn)漏斗口上的小孔
(4)該實驗的產(chǎn)率為________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

如圖1所示是實驗室中制取氣體的一種簡易裝置。

(1)請簡述檢驗它的氣密性的方法_______________________。
(2)利用如圖1所示裝置可以制。ㄌ罘磻(yīng)物狀況及發(fā)生反應(yīng)是否需要的條件)________________________氣體。
某同學(xué)設(shè)計如圖2所示裝置,用粗鐵粒與16.9%稀硝酸反應(yīng)制取NO氣體并探究產(chǎn)物中鐵的價態(tài)。請回答有關(guān)問題。

(3)已知16.9%稀硝酸的密度為1.10g/cm3,則其物質(zhì)的量濃度為____________(計算結(jié)果保留兩位小數(shù))。用若用63%的硝酸配制16.9%稀硝酸500mL,所需的玻璃儀器有玻璃棒、燒杯和            
(4)當(dāng)打開止水夾a、關(guān)閉止水夾b時,A裝置的干燥管中觀察到的現(xiàn)象是_______________________。B裝置燒杯中液體的作用是__________________________________。當(dāng)A裝置中氣體幾乎無色時,打開止水夾b,關(guān)閉止水夾a,可用C裝置收集NO氣體。
(5)已知下列反應(yīng)可以發(fā)生:Fe2O3+3KNO3+4KOH2K2FeO4+3KNO2+2H2O,而A裝置中的稀硝酸即使換成濃硝酸,也不能生成+6價的鐵的化合物,其原因是________。
a.HNO3的氧化性比KNO3
b.反應(yīng)的溫度不夠
c.HNO3的熱穩(wěn)定性比KNO3
d.FeO42不能存在于酸性溶液中
(6)現(xiàn)有儀器和藥品:試管和膠頭滴管,0.1mol/LKSCN溶液、0.2mol/L酸性KMnO4溶液、0.1mol/LKI溶液、氯水等。請你設(shè)計一個簡單實驗,探究A裝置燒杯里完全反應(yīng)后含鐵可能的價態(tài),填寫下列實驗報告:

實驗步驟
操作
現(xiàn)象與結(jié)論
第一步
取少量液體裝于試管,向試
管中滴入幾滴KSCN溶液。
 
第二步
 
若溶液紫色褪去,則說明含有Fe2+;
若無明顯變化,則說明不含F(xiàn)e2+。
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

某課外活動小組根據(jù)Mg與CO2的反應(yīng)原理,探究Mg與NO2的反應(yīng)及固體產(chǎn)物。該小組通過實驗確認(rèn)Mg能在NO2中燃燒,并對固體產(chǎn)物提出三種假設(shè):
I.假設(shè)為:固體產(chǎn)物為MgO  II.假設(shè)為:______________III.假設(shè)為:______________
請回答下列問題:資料信息:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O

(1)如圖連接好儀器,裝藥品前如何檢驗裝置的氣密性_____________________________
(2)裝置B中盛裝的干燥劑可以是(填序號)___________________
①濃硫酸     ②無水CaCl2             ③堿石灰       ④五氧化二磷
(3)開始打開活塞k,讓A中反應(yīng)進(jìn)行一段時間,待C中充滿紅綜色氣體后,關(guān)閉活塞k,再點(diǎn)燃C處酒精燈,同時D中堿液盛的很滿,這樣做的目的是_________________________
(4)E中收集到的氣體對氫氣的相對密度是14,該氣體是__________________
(5)實驗得到固體殘留物的質(zhì)量是實驗前Mg粉質(zhì)量的1.5倍,則假設(shè)__________________成立。C中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式有_______________________________________________
(6)本實驗中存在明顯缺陷,改進(jìn)措施是_______________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

硫酸銅受熱分解生成氧化銅和氣體,受熱溫度不同,該氣體成分也不同。氣體成分可能含SO2、SO3和O2中的一種、二種或三種.某化學(xué)課外活動小組通過設(shè)計一探究性實驗,測定反應(yīng)產(chǎn)生的SO2、SO3和O2的物質(zhì)的量,并經(jīng)計算確定各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù),從而確定CuSO4分解的化學(xué)方程式。實驗用到的儀器如右圖所示:

【提出假設(shè)】
Ⅰ.所得氣體的成分可能只含_________一種;
Ⅱ.所得氣體的成分可能含有____________________二種;
Ⅲ.所得氣體的成分可能含有SO2、SO3、O2三種。
【實驗探究】實驗操作過程(略)已知實驗結(jié)束時,硫酸銅完全分解。
(1)請你組裝探究實驗的裝置,按從左至右的方向,各儀器接口連接順序為①⑨⑩______________(填序號、儀器不重復(fù)使用)。
(2)實驗過程中,儀器F的作用是                                               。
【驗證假設(shè),分析推理】
(3)有兩個實驗小組進(jìn)行該實驗,由于加熱時的溫度不同,實驗結(jié)束后測得相關(guān)數(shù)據(jù)也不同.數(shù)據(jù)如下:

實驗
小組
稱取無水CuSO4的質(zhì)量/g
儀器C增加的質(zhì)量/g
量筒中水的體積折算標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的體積/mL

6.4
2.56
224

6.4
2.56
448
 
請通過計算,推斷出第②小組CuSO4分解的化學(xué)反應(yīng)方程式:                            。
若將①小組CuSO4分解時所得氣體在一定條件下反應(yīng)并達(dá)到平衡,恢復(fù)到反應(yīng)前的溫度和壓強(qiáng)時,測得密度是反應(yīng)前的,其平衡常數(shù)表達(dá)式為                                最終所得氣體的平均相對分子質(zhì)量為__________(保留一位小數(shù))

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

二氧化氯(ClO2)是一種黃綠色有刺激性氣味的氣體,其熔點(diǎn)為-59℃,沸點(diǎn)為11.0℃,易溶于水。工業(yè)上用稍潮濕的KClO3和草酸(H2C2O4)在60℃時反應(yīng)制得。某學(xué)生擬用左下圖所示裝置模擬工業(yè)制取并收集ClO2。

(1)A中反應(yīng)產(chǎn)物有K2CO3、ClO2和CO2等,請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:                                                   。
(2)A必須添加溫度控制裝置,除酒精燈、燒杯外,還需要的玻璃儀器有       ,B也必須添加溫度控制裝置,應(yīng)該是        (選填“冰水浴”或“熱水浴”)裝置。
(3)反應(yīng)后在裝置C中可得NaClO2溶液。已知NaClO2飽和溶液中在溫度低于38℃時析出晶體是NaClO2·3H2O,在溫度高于38℃時析出晶體是NaClO2。根據(jù)上圖所示的NaClO2的溶解度曲線,請補(bǔ)充從NaClO2溶液中制得NaClO2晶體的操作步驟:
             ;②           ;③洗滌;④干燥。
(4)ClO2很不穩(wěn)定,需隨用隨制,用水吸收得到ClO2溶液。為測定所得溶液中ClO2的含量,進(jìn)行了下列實驗:
步驟1:準(zhǔn)確量取ClO2溶液10 mL,稀釋成100 mL試樣;量取V1mL試樣加入錐形瓶中;
步驟2:調(diào)節(jié)試樣的pH≤2.0,加入足量的KI晶體,靜置片刻;此時發(fā)生的離子方程式為:                                  ;
步驟3:加入淀粉指示劑,用c mol/L Na2S2O3溶液滴定至終點(diǎn),消耗Na2S2O3溶液V2 mL。則原ClO2溶液的濃度為   g/L(用含字母的代數(shù)式表示)。
(已知2 Na2S2O3+I2= Na2S4O6+2NaI)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

海洋植物如海帶、海藻中含有豐富的碘元素,碘元素以碘離子形式存在。實驗室從海藻中提取碘的流程如下:

(1)指出提取碘的過程中有關(guān)實驗操作的名稱:
①為                ,③為               ;過程②中有關(guān)反應(yīng)的離子方程式是                                            。
(2)提取碘的過程中可供選擇的有機(jī)溶劑是(       ) 

A.甲苯、酒精 B.四氯化碳、苯 C.汽油、乙酸 D.汽油、甘油
(3)為使海藻灰中碘離子轉(zhuǎn)化為碘的有機(jī)溶液,實驗室里有燒杯、玻璃棒、 集氣瓶、酒精燈、導(dǎo)管、圓底燒瓶、石棉網(wǎng),以及必要的夾持裝置、物品,尚缺少的玻璃儀器是                      。
(4)從含碘的有機(jī)溶劑中提取碘和回收有機(jī)溶劑,還需要經(jīng)過蒸餾。指出下圖所示的實驗裝置中的錯誤之處: ①                        ,②                           。

(5)進(jìn)行上述蒸餾操作時,使用水浴加熱的原因是            ,最后晶態(tài)碘在            里聚集。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

氯化鉀樣品中含有少量碳酸鉀、硫酸鉀和不溶于水的雜質(zhì)。為了提純氯化鉀,先將樣品溶于適量水中,充分?jǐn)嚢韬筮^濾,再將濾液按下圖所示步驟進(jìn)行操作。

(1)為檢驗起始濾液中的Cl,所用試劑除稀HNO3,還應(yīng)有                   
(填化學(xué)式)
(2)試劑Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的化學(xué)式分別為                   、              
(3)步驟①和②中,所用的玻璃儀器除膠頭滴管,還應(yīng)有                    
(4)步驟①中,判斷試劑Ⅰ已加入過量的方法是:                                         
(5)某同學(xué)根據(jù)最終所得KCl晶體和原樣品的質(zhì)量求算出氯化鉀樣品的純度,你認(rèn)為其結(jié)果是否可靠?并說明理 (不考慮實驗誤差):                                                           

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

達(dá)州市渠縣境內(nèi)含有豐富的深層地下食鹽資源,食鹽是日常生活中的必需品,也是重要的化工原料。
(1)經(jīng)測定該縣深層地下粗鹽中含有少量K+、Ca2+、Mg2+、Fe3+等雜質(zhì)離子,某研究性學(xué)習(xí)小組在實驗室提純NaCl的流程如下:

所提供的試劑:飽和Na2CO3溶液、飽和K2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、75%乙醇溶液、CCl4,儀器及用品自選。
①欲除去溶液中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-,選出a操作中所代表的試劑,按滴加順序依次為
                    (只填化學(xué)式),b步操作的名稱是                    。
②洗滌除去NaCl晶體表面附帶的少量KCl,應(yīng)選用試劑是                    ,用PH試紙測定濾液ⅡPH值的方法是                                         。
(2)用提純的NaCl配制500mL,2.5mol·L-1的NaCl溶液,所需儀器除燒杯,托盤天平(砝碼和鑷子),藥匙,玻璃棒外,還需要           (填儀器名稱),應(yīng)稱取NaCl          g
(3)下列操作會導(dǎo)致所配NaCl溶液濃度偏高的是             

A.定容完畢后,蓋塞,搖勻,再將容量瓶置于實驗臺上,發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線,再添加蒸餾水至刻度線。
B.未將洗滌燒杯內(nèi)壁的溶液轉(zhuǎn)入容量瓶。 C.定容時,俯視刻度線。
D.轉(zhuǎn)移溶液之前,容量瓶內(nèi)有少量蒸餾水。 E、稱量時,天平指針指向左盤。

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