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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_ 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0.250 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 。 |
参考解答
490***119
2025-03-07 20:41:34
（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↑  |
 试题分析：（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%， |
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