题目内容

(2010?江苏一模)二甲酸钾是一种白色晶体,商品名为弗米(Formil),是一种能替代抗生素的促生长剂,化学式为KH(HCOO)2,具有吸湿性,易溶于水.
二甲酸钾的生产工艺流程如下:

(1)以甲酸和碳酸钾为原料生产二甲酸钾,实验测得反应条件对产品回收率的影响如下:
表1 反应温度对产品回收率的影响
反应温度(℃) 20 30 40 50 60 70 80
产品回收率(%) 75.6 78.4 80.6 82.6 83.1 82.1 73.7
表2 反应物料比对产品回收率的影响
反应物料比 2:1 3:1 4:1 5:1 6:1 7:1
产品回收率(%) 0 38.4 82.6 83.6 84.5 84.8
备注:表2中反应物料比为甲酸和无水碳酸钾的物质的量之比.
①写出甲酸和碳酸钾生产二甲酸钾的化学方程式:
4HCOOH+K2CO3=2KH(HCOO)2+CO2↑+H2O
4HCOOH+K2CO3=2KH(HCOO)2+CO2↑+H2O

②实际生产二甲酸钾时应选择的最佳反应条件是反应温度应控制在
50
50
℃∽
60
60
℃,反应物料比应选择
4
4
1
1
.由表1可知反应温度过高,反应回收率反而会降低,其原因可能是
温度过高,甲酸易挥发
温度过高,甲酸易挥发

(2)测定某弗米产品纯度的实验方法如下:
称取该弗米产品2.5g,将其全部溶解在水中,配制成250mL未知浓度的溶液,取出25.00mL于锥形瓶中,再滴加2~3滴指示剂,用0.10mol?L-1的NaOH溶液滴定至终点,消耗NaOH溶液的体积为18.50mL.
①加入的指示剂是
酚酞
酚酞
(选填“甲基橙”、“石蕊”或“酚酞”),用NaOH溶液滴定至终点的现象是
溶液由无色变为铅红色且在半分钟内不褪色
溶液由无色变为铅红色且在半分钟内不褪色

②上述弗米产品中二甲酸钾的质量分数为
96.2%
96.2%
分析:(1)①由信息可知,甲酸与碳酸钾反应生成KH(HCOO)2,同时生成二氧化碳与水;
②根据表1中温度对产品回收率的影响判断,选择回收率高的温度,50~60℃该范围内回收率最高,温度再高回收率反而降低,由于甲酸易挥发性,可能是甲酸挥发导致;
根据表2中配比对回收率的影响判断,选择回收率高的配比,配比高于4:1时对产物回收率影响不变,会浪费原料;
(2)①滴定终点的pH值应在指示剂变色范围之内,二甲酸钾与氢氧化钠前后反应后溶液呈碱性,应选择酚酞为指示剂;滴定终点时溶液由无色变为铅红色且在半分钟内不褪色;
②令产品中二甲酸钾的质量分数为a,根据关系式KH(HCOO)2~NaOH列方程计算.
解答:解:(1)①由信息可知,甲酸与碳酸钾反应生成KH(HCOO)2,同时生成二氧化碳与水,反应方程式为:4HCOOH+K2CO3=2KH(HCOO)2+CO2↑+H2O,
故答案为:4HCOOH+K2CO3=2KH(HCOO)2+CO2↑+H2O;
②根据表1中温度对产品回收率的影响判断,选择回收率高的温度,50~60℃该范围内回收率最高,温度再高回收率反而降低,故选择50~60℃温度范围;
根据表2中配比对回收率的影响判断,选择回收率高的配比,配比高于4:1时对产物回收率影响不变,会浪费原料,故选择原料配比为4:1;
温度再高回收率反而降低,可能是由于温度过高,甲酸易挥发导致,
故答案为:50、60;4、1;温度过高,甲酸易挥发;
(2)①滴定终点的pH值应在指示剂变色范围之内,二甲酸钾与氢氧化钠前后反应后溶液呈碱性,应选择酚酞为指示剂;滴定终点时溶液由无色变为铅红色且在半分钟内不褪色,
故答案为:酚酞;溶液由无色变为铅红色且在半分钟内不褪色;
②令产品中二甲酸钾的质量分数为a,则:
        KH(HCOO)2~NaOH
        130g        1mol
2.5g×a×
25mL
250mL
     0.0185L×0.1mol/L
所以130g:1mol=2.5g×a×
25mL
250mL
:0.0185L×0.1mol/L
解得a=96.2%,
故答案为:96.2%.
点评:本题考查有机物的合成、对数据的分析处理及实验条件的选择控制、中和滴定等,难度中等,是对学生综合能力的考查,计算质量分数是易错点,注意二甲酸钾为一元酸,确定二者为1:1反应是关键.
练习册系列答案
相关题目
(2010?江苏一模)过渡元素在生活、生产和科技等方面有广泛的用途.
(1)应用于合成氨反应的催化剂(铁)的表面上存在氮原子,右图为氮原子在铁的晶面上的单层附着局部示意图(图中小黑色球代表氮原子,灰色球代表铁原子).则图示铁颗粒表面上氮原子与铁原子的个
数比为
1:2
1:2

(2)现代污水处理工艺中常利用聚合铁{简称PFS,化学式为:[Fe2(OH)n(SO43-n/2]m,n<5,m<10}在水体中形成絮状物,以吸附重金属离子.下列说法中不正确的是
D
D
.(填序号)
A.PFS中铁显+3价
B.铁原子的价电子排布式是3d64s2
C.由FeSO4溶液制PFS需经过氧化、水解和聚合的过程
D.由下表可知气态Fe2+再失去一个电子比气态Mn2+再失去一个电子难
元素 Mn Fe
电离能
(kJ?mol-1
I1 717 759
I2 1509 1561
I3 3248 2957
(3)铬的配合物在药物应用、设计合成新磁材料领域和聚乙烯催化剂方面都有重要应用.现有铬(Ⅲ)与甲基丙烯酸根的配合为:

①该化合物中存在的化学键类型有
离子键、共价键和配位键
离子键、共价键和配位键

②该化合物中一个Cr的配位数为
6
6

③甲基丙烯酸分子中C原子的杂化方式有
sp3、sp2
sp3、sp2

④等电子体是具有相同的价电子数和原子数的分子或离子,与H2O分子互为等电子体的微粒是
H2S、NH2-
H2S、NH2-
.(填一种即可)
⑤与铬同周期的所有元素中基态原子最外层电子数与铬原子相同的元素是
K Cu
K Cu
.(填元素符号)
(2010?江苏一模)阿斯匹林(乙酰水杨酸)是由水杨酸和乙酸酐合成的:

在生成乙酰水杨酸的同时,水杨酸分子之间也能发生聚合反应,生成少量聚合物(副产物).合成乙酰水杨酸的实验步骤如下:
①向150mL干燥锥形瓶中加入2g水杨酸、5mL乙酸酐和5滴浓硫酸,振荡,待其溶解后,控制温度在85℃~90℃条件下反应5~10min,然后冷却,即有乙酰水杨酸晶体析出.
②减压过滤,用滤液淋洗锥形瓶,直至所有晶体收集到布氏漏斗中.抽滤时用少量冷水洗涤晶体几次,继续抽滤,尽量将溶剂抽干.然后将粗产品转移至表面皿上,在空气中风干.
③将粗产品置于100mL烧杯中,搅拌并缓慢加入25mL饱和碳酸氢钠溶液,加完后继续搅拌2~3min,直到没有二氧化碳气体产生为止.过滤,用5~10mL蒸馏水洗涤沉淀.合并滤液于烧杯中,不断搅拌,慢慢加入15mL 4mol/L盐酸,将烧杯置于冰水中冷却,即有晶体析出.抽滤,用冷水洗涤晶体1~2次,再抽干水分,即得产品.
(1)第①步中,要控制温度在85℃~90℃,应采用的加热方法是
水浴
水浴
,用这种方法加热需要的玻璃仪器有
酒精灯、烧杯、温度计
酒精灯、烧杯、温度计

(2)在第②步中,用冷水洗涤晶体,其目的是
除去晶体表面附着的可溶性杂质
除去晶体表面附着的可溶性杂质
减少阿斯匹林的溶解
减少阿斯匹林的溶解

(3)在第③步中,加入饱和碳酸氢钠溶液的作用是
使阿斯匹林转化为可溶性盐
使阿斯匹林转化为可溶性盐
,加入盐酸的作用是
将阿斯匹林的可溶性盐重新转化为阿斯匹林
将阿斯匹林的可溶性盐重新转化为阿斯匹林

(4)如何检验产品中是否混有水杨酸?
向水中加入少量产品,然后滴加FeCl3溶液,若有紫色出现,说明产品中有水杨酸;若无紫色出现,说明产品中不含水杨酸
向水中加入少量产品,然后滴加FeCl3溶液,若有紫色出现,说明产品中有水杨酸;若无紫色出现,说明产品中不含水杨酸

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网