题目内容
【题目】甲酸钠广泛用作催化剂和稳定合成剂,印染行业的还原剂,还可用于生产保险粉、草酸和甲酸.用电石炉废气(CO75%~90%,以及少量CO2、H2S、N2、CH4等),其合成部分工艺流程如下:
(1)上述工艺用碱液洗涤的目的是 , 可能发生的反应有(列举两利).
(2)上述合成工艺中采用循环喷射吸收合成,其目的是;最后尾气主要成分是 .
(3)合成时,得到的HCOONa溶液溶质质量分数约为5%,合成塔反应液中分离出HCOONa2H2O 的主要步骤有、、过滤,再经洗涤干燥得到.
(4)甲酸钠高温时分解制取草酸钠的化学方程式为 .
(5)在甲酸钠、氢氧化钠混合溶液中通入二氧化硫气体,可得到重要的工业产品保险粉(Na2S2O4),同时产生二氧化碳气体,该反应的离子方程式为 .
【答案】
(1)除去其中的CO2、H2S等酸性气体;CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O、H2S+2NaOH=Na2S+2H2O
(2)使尾气中的CO被充分吸收;N2、CH4
(3)蒸发浓缩;冷却结晶
(4)2HCOONa NaOOCCOONa+H2↑
(5)HCOO﹣+2SO2+OH﹣=S2O42﹣+CO2+H2O
【解析】解:电石炉废气(CO 75~90%,以及少量CO2、H2S、N2、CH4等)先除尘,然后用碱液洗涤,溶液中CO2、H2S反应生成盐,然后将气体通入合成塔,并加入NaOH溶液、加热至160﹣200℃、加压,最终得到HCOONa.2H2O,最后剩余N2和CH4 , 将尾气排空,(1)碱液具有碱性,能吸收酸性气体,CO2、H2S都是酸性气体,被碱液吸收,发生的反应为CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O、H2S+2NaOH=Na2S+2H2O,所以答案是:除去其中的CO2、H2S等酸性气体;CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O、H2S+2NaOH=Na2S+2H2O;(2)反应物接触面积越大,反应越充分,合成工艺中采用循环喷射吸收合成目的是增大反应物接触面积,使尾气中的CO被充分吸收;反应过程中N2、CH4不参加反应,所以最后排空的尾气主要成分是N2和CH4 ,
所以答案是:使尾气中的CO被充分吸收;N2、CH4;(3)从溶液中获取溶质采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤再经洗涤干燥得到,
所以答案是:蒸发浓缩;冷却结晶;过滤;(4)甲酸钠高温时分解生成草酸钠和氢气,反应方程式为2HCOONa
NaOOCCOONa+H2↑,
所以答案是:2HCOONa
NaOOCCOONa+H2↑;(5)反应物是甲酸钠、NaOH和二氧化硫,生成物是Na2S2O4和二氧化碳、水,离子反应方程式为HCOO﹣+2SO2+OH﹣=S2O42﹣+CO2+H2O,
所以答案是:HCOO﹣+2SO2+OH﹣=S2O42﹣+CO2+H2O.
【题目】以苯甲醛为原料制取苯甲醇和苯甲酸的合成反应如下:
相关物质的部分物理性质见下表:
名称 | 相对密度 | 熔点(℃) | 沸点(℃) | 溶解度 | |
水 | 乙醚 | ||||
苯甲醛 | 1.04 | ﹣26 | 179.6 | 微溶 | 易溶 |
苯甲酸 | 1.27 | 122.1 | 249 | 25℃微溶,95℃可溶 | 易溶 |
苯甲醇 | 1.04 | ﹣15.3 | 205.7 | 微溶 | 易溶 |
乙醚 | 0.71 | ﹣116.3 | 34.6 | 不溶 | ﹣﹣ |
实验流程如下:
(1)萃取时苯甲醇在分液漏斗的(填“上”或“下”)层,分液漏斗振摇过程中需慢慢开启旋塞几次,其原因是 .
(2)用NaHSO3溶液、10%Na2CO3溶液、H2O洗涤乙醚层. ①用10%Na2CO3溶液洗涤目的是 .
②操作Ⅰ名称是 .
(3)抽滤操作结束时先后进行的操作是 .
(4)提纯粗产品乙的实验方法为 .
【题目】硝基苯是重要的精细化工原料,是医药和染料的中间体,还可做有机溶剂.制备硝基苯的过程如下: ①配制混酸:组装如图反应装置.取100 mL烧杯,用20 mL浓硫酸与浓硝酸18 mL配制混和酸,加入漏斗中.把18 mL苯加入三颈烧瓶中.
②向室温下的苯中逐滴加入混酸,边滴边搅拌,混和均匀.
③在50﹣60℃下发生反应,直至反应结束.
④除去混和酸后,粗产品依次用蒸馏水和10%Na2CO3溶液洗涤,最后再用蒸馏水洗涤得到粗产品.已知
(i) +HNO3(浓) +H2O
(ii)可能用到的有关数据列表如下
物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 密度(20℃)/gcm﹣3 | 溶解性 |
苯 | 5.5 | 80 | 0.88 | 微溶于水 |
硝基苯 | 5.7 | 210.9 | 1.205 | 难溶于水 |
1,3﹣二硝基苯 | 89 | 301 | 1.57 | 微溶于水 |
浓硝酸 | 83 | 1.4 | 易溶于水 | |
浓硫酸 | 338 | 1.84 | 易溶于水 |
请回答下列问题:
(1)配置混酸应先在烧杯中先加入 .
(2)恒压滴液漏斗的优点是 .
(3)实验装置中长玻璃管可用代替(填仪器名称).
(4)反应结束后产品在液体的层(填“上”或者“下”),分离混酸和产品的操作方法为
(5)用10%Na2CO3溶液洗涤之后再用蒸馏水洗涤时,怎样验证液体已洗净? .
(6)为了得到更纯净的硝基苯,还须先向液体中加入除去水,然后蒸馏,最终得到17.5g硝基苯,则硝基苯的产率为(保留两位有效数字).若加热后,发现未加沸石,应采取的操作是 .