题目内容

【题目】草酸(H2C2O4)是最简单的有机二元酸,具有较强的还原性,工业上主要用于生产药物以及提炼稀有金属。

工业上可由以下反应制取草酸(两步反应均为液相反应):

①4CO+4C4H9OH+O22(COOC4H9)2+2H2O

②(COOC4H9)2+2H2OH2C2O4+2C4H9OHQQ0

1)反应选择13~15MPa的高压条件下进行,最主要的原因是为了___。若5min内水的质量增加了7.2g/L,则用水表示的反应速率为____

2)对于反应,下列能够说明其已经达到平衡的是____

a.平衡常数K保持不变 b.反应液的pH保持不变

c.丁醇的浓度保持不变 d.反应液的总质量保持不变

下列措施既能加快该反应速率,又有利于提高产率的是___

a.合理升高反应温度 b.合理增大反应压强

c.增大水的用量 d.加入稀硫酸作为催化剂

3)将物质的量浓度相同的草酸溶液与次氯酸钠溶液等体积混合,产生大量无色无味的气体,写出反应的化学方程式____

4)已知草酸氢钠溶液显酸性,下列措施能使草酸氢钠溶液中减小的是___

a.通入HCl气体 b.加入草酸晶体 c.通入NH3 d.加入草酸钾晶体

5)已知:物质的量浓度相同的草酸溶液与亚硫酸钠溶液等体积混合,反应的化学方程式为:①H2C2O4+Na2SO3→NaHC2O4+NaHSO3;草酸溶液与过量的亚硫酸钠溶液混合,反应的化学方程式为:②H2C2O4+2Na2SO3→Na2C2O4+2NaHSO3;过量的草酸溶液与亚硫酸钠溶液混合,反应的化学方程式为:③2H2C2O4+Na2SO3→2NaHC2O4+H2O+SO2

根据以上信息判断草酸的两级电离常数(记为K1K2)与亚硫酸的两级电离常数(记为K3K4)由大到小的顺序____

【答案】增大气体在丁醇中的溶解度,以有利于反应进行(或加快反应速率) 0.08mol/(Lmin) bc a NaClO+H2C2O4→NaCl+H2O+2CO2 bd K1K3K2K4

【解析】

1)根据反应①4CO+4C4H9OH+O22(COOC4H9)2+2H2O可知,增大压强,有利于增大气体在丁醇中的溶解度,加快化学反应速率;若5min内水的质量增加了7.2g/L,则浓度增加0.4mol/L,则用水表示的反应速率为VH2O==0.08mol/(Lmin)

2)反应(COOC4H9)2+2H2OH2C2O4+2C4H9OH-QQ0)中;

a.温度不变,平衡常数不变,但不一定平衡,故a错误;

b.反应液中有乙二酸,溶液显酸性,反应液的pH保持不变,说明溶液中的乙二酸的浓度不变,则一定平衡,故b正确;

c.丁醇的浓度为变量,丁醇的浓度保持不变,则一定平衡,故c正确;
d.所有反应物和生成物均为液体,根据质量守恒,反应液的总质量总是保持不变,则不一定平衡,故d错误;

下列措施中,

a.合理升高反应温度,反应速率加快,平衡正向移动,故a正确;

b.增大反应压强,由于反应物和生成物均为液体,速率几乎无影响,平衡不移动,故b错误;

c.增大水的用量,水为纯液体,无影响,故c错误;

d.加入稀硫酸作为催化剂,化学反应速率加快,但平衡不移动,故d错误;

答案:bca

3)根据条件知,草酸具有还原性,次氯酸钠具有强氧化性,发生氧化还原反应,得到CO2气体,反应方程式为:NaClO+H2C2O4→NaCl+H2O+2CO2,故答案为:NaClO+H2C2O4→NaCl+H2O+2CO2
4a.HCl气体,会与草酸氢根离子反应生成草酸,草酸氢根浓度降低,增大,故a误;

b.加入草酸晶体,使草酸氢根离子浓度增大,故减小,故b确;

c.通入NH3,促进草酸氢根电离,增大,故错误;

d.加入草酸钾晶体,抑制了草酸氢根离子的电离,使草酸根离子浓度增大,减小,故正确;

答案:bd

5)根据反应方程式可知,酸性强弱顺序为:H2C2O4H2SO3HC2O4-HSO3-,酸性越强,K越大,故K1K3K2K4

答案:K1K3K2K4

练习册系列答案
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【题目】三草酸合铁(III)酸钾K3[Fe
(C
2O4)3]3H2O(其相对分子质量为491),为绿色晶体,易溶于水,难溶于酒精。110℃下可完全失去结晶水,230℃时分解。它还具有光敏性,光照下即发生分解,是制备活性铁催化剂的原料。某化学小组制备该晶体,并测定其中铁的含量,进行如下实验:

Ⅰ.三草酸合铁(Ⅲ)酸钾的制备;

①称取5g硫酸亚铁固体,放入到100mL的烧杯中,然后加15mL馏水和56滴稀硫酸,加热溶解后,再加入25mL饱和草酸溶液,搅拌加热至沸。停止加热,静置,待析出固体后,抽滤、洗涤、干燥,得到FeC2O42H2O

②向草酸亚铁固体中加入饱和K2C2O4溶液10mL40oC水浴加热,边搅拌边缓慢滴加20mL3%H2O2溶液,变为深棕色,检验Fe2+是否完全转化为Fe3+,若氧化不完全,再补加适量的H2O2溶液;

③将溶液加热至沸,然后加入20mL饱和草酸溶液,沉淀立即溶解,溶液转为绿色。趁热抽滤,滤液转入100mL烧杯中,加入95%乙醇25mL,混匀后冷却,可以看到烧杯底部有晶体析出。晶体完全析出后,抽滤,用乙醇-丙酮混合液洗涤,置于暗处晾干即可。

1)写出步骤①中,生成FeC2O42H2O晶体的化学方程式___。检验FeC2O42H2O晶体是否洗涤干净的方法是___

2)步骤②中检验Fe2+是否完全转化的操作为___

3)步骤③用乙醇-丙酮混合液洗涤,而不是用蒸馏水洗涤的原因是___

Ⅱ.铁含量的测定:

步骤一:称量5.00g三草酸合铁酸钾晶体,配制成250mL溶液。

步骤二:取所配溶液25.00mL于锥形瓶中,加稀H2SO4酸化,滴加KMnO4溶液至草酸根恰好全部氧化,MnO4-被还原成Mn2+,向反应后的溶液中逐渐加入锌粉,加热至黄色刚好消失,过滤、洗涤,将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中,此时溶液仍呈酸性。

步骤三:用0.0100mol/LKMnO4溶液滴定步骤二所得溶液至终点,消耗KMnO4溶液20.02mL,滴定中MnO4-被还原成Mn2+

步骤四:重复步骤二、步骤三操作,滴定消耗0.0100mol/LKMnO4溶液19.98mL

4)配制三草酸合铁酸钾溶液中用到的玻璃仪器有烧杯__________

5)写出步骤三中发生反应的离子方程式____

6)实验测得该晶体中铁的质量分数为____(结果保留3位有效数字)。

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