问题 实验题

草酸(乙二酸)可作还原剂和沉淀剂,用于金属除锈、织物漂白和稀土生产。一种制备草酸(含2个结晶水)的工艺流程如右:

回答下列问题:

(1)CO和NaOH在一定条件下合成甲酸钠、甲酸钠加热脱氢的化学反应方程式分别为:                                                                       

(2)该制备工艺中有两次过滤操作,过滤操作①的滤液是           ,滤渣是        ;过滤操作②的滤液是_                       ,滤渣是            

(3)工艺过程中③和④的目的是                                                  

(4)有人建议甲酸钠脱氢后直接用硫酸酸化制备草酸。该方案的缺点是产品不纯,其中含有的杂质主要是                                       

(5)结晶水合草酸成品的纯度用高锰酸钾法测定。

称量草酸成品0.250 g溶于水,用0.0500 mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定,至浅粉红色不消褪,消耗KMnO4溶液15.00 mL,反应的离子方程式为                                        

列式计算该成品的纯度                                                            

答案

(1)

(2)NaOH溶液    CaC2O4    H2C2O4溶液    H2SO4溶液   CaSO4

(3)分别循环利用氢氧化钠和硫酸(降低成本),减小污染      (4)Na2SO4

(5)5C2O42+2MnO4+16H==2Mn2+8H2O+10CO2

题目分析:(1)根据流程图知,200℃、2MPa条件下,一氧化碳和氢氧化钠反应生成甲酸钠,加热条件下,甲酸钠脱氢生成草酸钠和氢气,反应方程式分别为:

(2)氢氧化钙和草酸钠溶液反应生成氢氧化钠和草酸钙,草酸钙难溶于水,所以过滤操作①的滤液是氢氧化钠溶液,滤渣是CaC2O4,草酸钙和稀硫酸反应生成草酸和硫酸钙,硫酸钙是微溶物,该操作过程中,稀硫酸过量,所以过滤操作②的滤液是H2C2O4溶液、H2SO4溶液,滤渣是 CaSO4

(3)氢氧化钠和硫酸都具有腐蚀性,能污染环境,分别循环利用氢氧化钠和硫酸能降低成本,减小污染;

(4)甲酸钠和硫酸反应生成硫酸钠,硫酸钠是可溶性物质,存在于溶液中,所以含有的杂质主要是Na2SO4

(5)酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,能氧化草酸根离子生成二氧化碳,同时自身被还原生成二价锰离子,离子反应方程式为:5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O,

设草酸的物质的量为xmol,则:

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,

故其纯度="0.001875mol×126g/mol" 0.25g ×100%=94.5%,

单项选择题
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