【題目】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,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,溫度不宜過高,其主要原因是____________。
(3)制備時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)合下圖幾種物質(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1.0molL-1計(jì)算)。
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 |
請補(bǔ)充完整由碳酸鈣制備甲酸鈣的實(shí)驗(yàn)方案:
步驟一:稱取13.6g甲酸鈉溶于約20mL水,配成溶液待用,并稱取研細(xì)的碳酸鈣樣品10g待用;
步驟二:____________;
步驟三:____________;
步驟四:過濾后,將濾液與甲酸鈉溶液混合,調(diào)節(jié)溶液pH7-8,充分?jǐn)嚢,所得溶液?jīng)過 、 、洗滌、60℃干燥得甲酸鈣晶體。
提供的試劑有:a.甲酸鈉,b.5molL-1硝酸,c.5molL-1鹽酸,d.5molL-1硫酸,e.3%H2O2溶液,f.澄清石灰水。
【答案】
Ⅰ.(1)使甲醛充分氧化,提高甲醛的利用率和產(chǎn)品純度;
(2)防止H2O2分解和甲醛揮發(fā);
(3)除去重金屬離子;
(4)使反應(yīng)物充分接觸反應(yīng),提高產(chǎn)率;防止甲酸鈣水解;
Ⅱ.用稍過量硝酸溶解碳酸鈣樣品;用石灰水調(diào)整溶液pH=5;蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾
【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,則加過量的過氧化氫能使甲醛充分氧化,提高甲醛的利用率和產(chǎn)品純度;故答案為:使甲醛充分氧化,提高甲醛的利用率和產(chǎn)品純度;
(2)溫度較高時,雙氧水易分解,甲醛易揮發(fā),則反應(yīng)溫度最好控制在30-70℃之間,溫度不易過高,能防止H2O2分解和甲醛揮發(fā);故答案為:防止H2O2分解和甲醛揮發(fā);
(3)制備時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,硫化鈉與重金屬離子結(jié)合生成硫化物,硫化物難溶于水,可以除去重金屬離子;故答案為: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;甲酸根離子為弱酸根離子,則甲酸鈣水解顯弱堿性,調(diào)節(jié)溶液pH 7~8,溶液為弱堿性能抑制甲酸鈣水解,故答案為:使反應(yīng)物充分接觸,提高產(chǎn)率;防止甲酸鈣水解;
Ⅱ.該實(shí)驗(yàn)首先要去除雜質(zhì),同時生成可溶性鈣鹽,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,則具體的步驟為:步驟1.稱取13.6g甲酸鈉溶于約20mL水,配成溶液待用,并稱取研細(xì)的碳酸鈣樣品10g待用;步驟2.用稍過量硝酸溶解碳酸鈣樣品;步驟3.用石灰水調(diào)整溶液pH=5;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、趁熱過濾、洗滌、60℃時干燥得甲酸鈣晶體,故答案為:用稍過量硝酸溶解碳酸鈣樣品;用石灰水調(diào)整溶液pH=5;趁熱過濾。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列實(shí)驗(yàn)操作能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/span>
選項(xiàng) | 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span> | 實(shí)驗(yàn)操作 |
A | 除去CO中少量的CO2 | 通過足量灼熱CuO |
B | 除去CuCO3溶液中的少量 CuO | 加入足量稀H2SO4后,過濾 |
C | 鑒別澄清石灰水和NaOH溶液 | 加入稀HCl |
D | 鑒別硬水和軟水 | 加入肥皂水 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】硅孔雀石是一種含銅礦石,含銅形態(tài)為CuCO3Cu(OH)2和CuSiO32H2O,同時含有SiO2、FeCO3、Fe2O3、Al2O3等雜質(zhì)。以其為原料制取硫酸銅的工藝流程如圖:
(1)完成步驟①中稀硫酸與CuSiO32H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式:
CuSiO32H2O+H2SO4=CuSO4+_______+H2O;雙氧水的作用是______________。
(2)步驟②調(diào)節(jié)溶液pH,可以選用的試劑是______。
A.CuO B.Fe2O3 C.Al2O3 D.Cu(OH)2
(3)有關(guān)氫氧化物開始沉淀和完全沉淀的pH如下表:
氫氧化物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Cu(OH)2 |
開始沉淀的pH | 3.3 | 1.5 | 6.5 | 4.2 |
沉淀完全的pH | 5.2 | 3.7 | 9.7 | 6.7 |
步驟②中,調(diào)節(jié)pH=4時,所得濾渣B的成分的化學(xué)式為______________,濾液B中除Cu2+外,還含有的金屬陽離子是______________。
(4)將濾液B通過______________、______________,過濾等操作可得到硫酸銅晶體。
(5)測定硫酸銅晶體結(jié)晶水的含量時,應(yīng)將其放入______________中灼燒。加熱失水后,若在空氣中冷卻稱量,測定結(jié)果______________(填“偏高”、“偏低”或“不變”)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列過程或現(xiàn)象與鹽類水解無關(guān)的是( )
A. 純堿溶液去油污 B. 鐵在潮濕的環(huán)境下生銹
C. 加熱氯化鐵溶液顏色變深 D. 濃硫化鈉溶液有臭味
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在Al2(SO4)3、K2SO4和明礬的混合溶液中,如果c(SO42-)等于0.2mol/L,當(dāng)加入等體積的0.2mol/L的KOH溶液時,生成的沉淀恰好溶解,則原混合溶液中K+的物質(zhì)的量濃度為
A.0.2mol/L B.0.25mol/L C.0.45mol/L D.0.225mol/L
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列化學(xué)用語正確的是
A.18O2-結(jié)構(gòu)示意圖:
B.硝基苯的結(jié)構(gòu)簡式:
C.NaHSO4熔融時電離方程式:NaHSO4= Na++ HSO4-
D.模型可表示甲烷分子或四氯化碳分子
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】通常人們把拆開1mol某化學(xué)鍵所消耗的能量看成該化學(xué)鍵的鍵能。鍵能的大小可以衡量化學(xué)鍵的強(qiáng)弱,也可用于估算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱(△H),化學(xué)反應(yīng)的△H等于反應(yīng)物的總鍵能與生成物的總鍵能之差。工業(yè)上高純硅可通過下列反應(yīng)制。篠iCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g),該反應(yīng)的反應(yīng)熱△H為
A.+412kJ/mol B.-412kJ/mol C.+236kJ/mol D.-236kJ/mol
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】科學(xué)家用氮化鎵材料與銅組裝成如圖所示的人工光合系統(tǒng),利用該裝置成功地實(shí)現(xiàn)了以CO2和H2O合成CH4。下列關(guān)于該電池?cái)⑹鲥e誤的是( )
A.電池工作時,是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能
B. 銅電極為正極,電極反應(yīng)式為:CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O
C.電池內(nèi)部H+透過質(zhì)子交換膜從左向右移動
D.為提高該人工光合系統(tǒng)的工作效率,可向裝置中加入少量硝酸溶液
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