[化学-选修2:化学与技术] 草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.一种制备草酸的工艺流程如下: 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的滤液是和 .滤渣是 . (3)工艺过程中� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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[化学—选修2：化学与技术]（15分）

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）的工艺流程如下：

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的滤液是和，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0.250g溶于水中，用0.0500 mol?L^-1的酸性KMnO₄溶液滴定，至粉红色不消褪，消耗KMnO₄溶液15.00mL，反应的离子方程式为；列式计算该成品的纯度。

【答案】

（1）CO + NaOHHCOONa 2HCOONaNa₂C₂O₄ + H₂↑

（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）5C₂O2- 4 + 2MnO- 4 + 16H⁺ = 2Mn²⁺ + 8H₂O + 10CO₂↑

×100%=94.5%

【解析】

（1）根据工艺流程图可知：CO和NaOH在一定条件下合成甲酸钠方程式为CO + NaOHHCOONa，甲酸钠加热脱氢的化学反应方程式为2HCOONaNa₂C₂O₄ + H₂↑。

（2）根据反应原理和溶解性，由示意图可知，过滤操作①的滤液是NaOH溶液，滤渣是CaC₂O₄；过滤操作②的滤液是H₂C₂O₄溶液和H₂SO₄溶液，滤渣是CaSO₄。

（3）根据工艺过程可知，工艺③可以循环利用氢氧化钠，工艺④可以循环利用硫酸，既提高了原料的利用率，又降低了成本，减小污染。

（4）甲酸钠脱氢后的产物为草酸钠，直接用硫酸酸化，生成草酸和硫酸钠，其中含有的杂质主要是Na₂SO₄。

（5）在测定过程中，高锰酸钾为氧化剂，草酸为还原剂，反应的离子方程式5C₂O2- 4 + 2MnO- 4 + 16H⁺ = 2Mn²⁺ + 8H₂O + 10CO₂↑。根据方程式可得关系式：

5H₂C₂O₄·2H₂O ~ 2KMnO₄

5 2

n 0.05mol/L×15.0×10^-3L

解得n(H₂C₂O₄·2H₂O)=1.875×10^-3mol

则m(H₂C₂O₄·2H₂O)=1.875×10^-3mol×126g/mol=0.236g

所以成品的纯度ω=×100%=94.5%

【考点定位】化学与技术、基本操作、工艺流程、氧化还原方程式的书写与化学计算

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科目：高中化学 来源： 题型：

[化学-选修2：化学与技术]
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）的工艺流程如下：

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

CO+NaOH

200℃

2MPa

HCOONa

CO+NaOH

200℃

2MPa

HCOONa

、

2HCOONa

△

Na₂C₂O₄+H₂↑

2HCOONa

△

Na₂C₂O₄+H₂↑

．
（2）该制备工艺中有两次过滤操作，过滤操作①的滤液是

氢氧化钠溶液

，滤渣是

CaC₂O₄

；过滤操作②的滤液是

H₂C₂O₄溶液

和

H₂SO₄溶液

，滤渣是

CaSO₄

．
（3）工艺过程中③和④的目的是

分别循环利用氢氧化钠和硫酸来降低成本，减小污染

．
（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

Na₂SO₄

．
（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0.250g溶于水中，用0.0500mol?L^-1的酸性KMnO₄溶液滴定，至粉红色不消褪，消耗KMnO₄溶液15.00mL，反应的离子方程式为

5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺=10CO₂↑+2Mn²⁺+8H₂O

；列式计算该成品的纯度

94.5%

．

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科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

（2012?许昌三模）[化学--选修2：化学与技术]硫酸工业生产应考虑综合经济效益问题．
（1）若从下列四个城市中选择一处新建一座硫酸厂，你认为厂址宜选在

的郊区．
A．风光秀丽的旅游城市
B．消耗硫酸甚多的工业城市
C．人口稠密的文化、商业中心城市
（2）写出沸腾炉内煅烧黄铁矿的化学方程式：

4FeS₂+11O₂

高温

2Fe₂O₃+8SO₂

4FeS₂+11O₂

高温

2Fe₂O₃+8SO₂

；
写出接触室中的化学方程式：

2SO₂+O₂

催化剂

△

2SO₃

2SO₂+O₂

催化剂

△

2SO₃

．
（3）CuFeS₂是黄铜矿的主要成分，煅烧时CuFeS₂转化为CuO、Fe₂O₃和SO₂，该反应的化学方程式为

4CuFeS₂+13O₂

高温

4CuO+2Fe₂O₃+8SO₂

4CuFeS₂+13O₂

高温

4CuO+2Fe₂O₃+8SO₂

．
（4）在硫酸工业制法中，下列生产操作与说明生产操作的主要原因二者都是正确的是

．
A．黄铁矿煅烧前需要粉碎，因为大块的黄铁矿不能在空气中反应
B．从沸腾炉出来的炉气需净化，因为炉气中二氧化硫会与杂质反应
C．二氧化硫氧化为三氧化硫时需使用催化剂，这样可以提高二氧化硫的转化率
D．三氧化硫用98.3%的浓硫酸吸收，目的是防止形成酸雾，以提高三氧化硫的吸收效率
（5）下表是压强对SO₂平衡转化率的影响：

压强Mpa 转化率% 温度/℃	0.1	0.5	1	10
400	99.2	99.6	99.7	99.9

对于SO₂转化为SO₃的反应，增大压强可使转化率

增大

，但在实际工业生产中常采用常压条件，理由是

常压下SO₂的转化率已很大

．
（6）由硫酸厂沸腾炉排出的矿渣中含有Fe₂O₃、CuO、CuSO₄（由CuO与SO₃在沸腾炉中化合而成），其中硫酸铜的质量分数随沸腾炉温度不同而变化见下表：

沸腾炉温度	600	620	640	660
炉渣中CuSO₄质量分数/%	9.3	9.2	9.0	8.4

已知CuSO₄在低于660℃时不会分解，请简要分析上表中CuSO₄的质量分数随温度升高而降低的原因：

SO₂转化为SO₃是正反应放热的可逆反应随温度升高，平衡左移，SO₃物质的量减少，所以CuSO₄的量减少（或温度升高，SO₃物质的量减少，故CuSO₄的量减少）

．

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科目：高中化学 来源： 题型：

（2013?兰州一模）[化学--选修2 化学与技术]
活性ZnO在橡胶、塑料、涂料工业中有广泛的应用，一种由粗ZnO（含FeO、CuO）制备活性ZnO的流程如下：

已知：
（1）碱式碳酸锌（Zn₂ （OH）₂CO₃）经焙烧可制得活性ZnO
（2）几种离子生成氢氧化物沉淀时的pH如下表：

待沉淀离子	Fe²⁺	Fe³⁺	Zn²⁺	Cu²⁺
开始沉淀时pH	6.34	1.48	6.2	5.2
完全沉淀时pH	9.7	3.2	8.0	6.4

请问答下列问题：
（1）浸出过程中提高浸出效率可采用的措施有

将粗ZnO矿石粉碎或提高浸取温度或适当增加酸的浓度等

（任答一条即可）．
（2）步骤A加H₂O₂发生反应的离子方程式是

2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O

，该步骤需控制溶液pH的范围是

3.2～5.2

．
（3）步骤B进行的操作名称是

沉降、过滤

．步骤C中加入锌粉的目的是

除去溶液中的Cu²⁺杂质

．
（4）A溶液中主要含有的溶质是

（NH₄）₂SO₄

，生成碱式碳酸锌的离子反应的方程式为

2Zn²⁺+4HCO₃^-═Zn₂ （OH）₂CO₃↓+3CO₂↑+H₂O

．

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科目：高中化学 来源： 题型：

[化学--选修2：化学与技术]
水是一种重要的自然资源，是人类赖以生存不可缺少的物质，水质优劣直接影响人体健康．请回答下列问题：
（1）某贫困山区，为了寻找合适的饮用水，对山上的泉水进行了分析化验，结果显示，水中主要含Ca²⁺、Mg²⁺、Cl^-和SO

．则该硬水的硬度属于

（填“暂时”或“永久”）硬度，若要除去Ca²⁺、Mg²⁺，可以往水中加入石灰和纯碱，试剂加入时先加

后加

．
（2）我国规定饮用水的硬度不能超过25度．硬度的表示方法是：将水中的Ca²⁺和Mg²⁺都看作Ca²⁺，并将其折算成CaO的质量，通常把1L水中含有10mg CaO称为1度．某化学实验小组对本地区地下水的硬度进行检测．
═实验中涉及的部分反应：
M²⁺（金属离子）+EBT（铬黑T）=MEBT
蓝色酒红色
M²⁺（金属离子）+Y^4-（EDTA）=MY^2-
MEBT+Y^4-（EDTA）=MY^2-+EBT（铬黑T）
实验过程：
①取地下水样品25.00mL进行预处理．写出由Mg²⁺引起的暂时硬度的水用加热方法处理时所发生反应的化学方程式：

；
②预处理的方法是向水样中加入浓盐酸，煮沸几分钟，煮沸的目的是

；
③将处理后的水样转移到250mL的锥形瓶中，加入氨水--氯化铵缓冲溶液调节pH为10，滴加几滴铬黑T溶液，用0.01000mol?L^-1的EDTA标准溶液进行滴定．滴定终点的颜色变化为

，滴定终点时共消耗EDTA溶液15.00mL，则该地下水的硬度为

．

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科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

【化学--选修2：化学与技术】“材料”的发现和使用往往会极大地推动生产、生活的发展，一些材料的出现甚至具有里程碑式划时代的意义．请回答下列问题：

（1）无机非金属材料．高纯度单晶硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料，它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”．这种材料可以按下列方法制备：
①写出步骤I的化学方程式：

．
②步骤II经过冷凝得到的SiHCl₃（沸点为33.0℃）中含有少量的SiCl₄（沸点为57.6℃）和HCl（沸点为-84.7℃），提纯SiHCl₃的实验方法是

．
（2）磁性材料．这种材料一般含有铁元素，铁是用途最为广泛的金属，也较为活泼，所以从它的使用开始就不断实施着对它的使用开始就不断实施着对它的防护．最常见的铁制品腐蚀就是电化学腐蚀，请写出最为普遍的电化学腐蚀的负极反应式：

．
（3）激光材料．我国是激光技术先进的国家，红宝石（Al₂O₃）是最早用于产生激光的材料，它是一种两性氧化物，请用离子方程式加以说明：

_、

．
（4）高分子材料．它可以分成无机高分子材料和有机高分子材料．一种新型高效净水剂[AlFe（OH）_nCl_6-n]_m就属于无机高分子材料，它广泛应用生活用水和工业污水的处理，其中铁元素的化合价为

；一种合成纤维腈纶，又称“人造羊毛”，由丙烯腈（CH₂=CH-CN）为原料聚合生成，请写出生成该有机高分子材料的化学方程式：

．
（5）合金材料．14g铜银合金与一定量某浓度的硝酸完全反应后，将放出的气体与1.12L（标准状况下）O₂混合通入水中，恰好全部被水吸收，则合金中铜的质量为

g．

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