11.甲酸钙广泛用于食品、化工、石油等工业生产上,300~400℃左右分解.
Ⅰ.实验室制取的方法之一是:Ca(OH)2+2HCHO+H2O2=Ca(HCOO)2+2H2O+H2↑.
实验室制取时,将工业用氢氧化钙和甲醛依次加入到质量分数为30~70%的过氧化氢溶液中(投料物质的量之比依次为1:2:1.2),最终可得到质量分数98%以上且重金属含量极低的优质产品.
(1)过氧化氢比理论用量稍多,其目的是使甲醛充分氧化,提高甲醛的利用率和产品纯度.
(2)反应温度最好控制在30~70℃之间,温度不易过高,其主要原因是防止H2O2分解和甲醛挥发  .
(3)制备时在混合溶液中要加入微量硼酸钠抑制甲醛发生副反应外,还要加入少量的Na2S溶液,加硫化钠的目的是除去重金属离子.
(4)实验时需强力搅拌45min,其目的是使反应物充分接触,提高产率;结束后需调节溶液的pH 7~8,其目的是防止甲酸钙水解.最后经结晶分离、干燥得产品.
Ⅱ.某研究性学习小组用工业碳酸钙(主要成分为CaCO3;杂质为:Al2O3、FeCO3) 为原料,先制备无机钙盐,再与甲酸钠溶液混合制取甲酸钙.结合下图几种物质的溶解度曲线及表中相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol•L-1计算),现提供的试剂有:a.甲酸钠,b.5mol•L-1硝酸,c.5mol•L-1盐酸,d.5mol•L-1硫酸,e.3%H2O2溶液,f.澄清石灰水.
金属
离子
开始沉淀
的pH
沉淀完全
的pH
Fe3+1.13.2
Al3+3.05.0
Fe2+5.88.8
实验步骤
步骤1:称取13.6g甲酸钠溶于约20mL水,配成溶液待用,并称取研细的碳酸钙样品10g待用.
步骤2:用稍过量硝酸溶解碳酸钙样品.
步骤3:用石灰水调整溶液pH=5.
步骤4:过滤后,将滤液与甲酸钠溶液混合,调整溶液pH 7~8,充分搅拌,所得溶液经蒸发浓缩、趁热过滤、洗涤、60℃时干燥得甲酸钙晶体.
10.化学工业中会产生大量含铬废水,直接排放会产生污染.
(1)工业上处理酸性含Cr2O72-废水的方法如下:
①SO2还原法:向1000L含0.002mol•L-1 Cr2O72-的酸性废水中通入SO2使Cr2O72-全部转化为Cr3+,至少需要通入134.4L SO2(标准状况)
②铁屑还原法:向含Cr2O72-的酸性废水中加入废铁屑,加热充分反应后,加入熟石灰调节溶液的pH,使Cr3+完全沉淀.
已知25℃时,Ksp[Cr(OH)3]=6.3×10-31.欲使溶液中残余Cr3+的物质的量浓度为6.3×10-7 mol•L-1,应调节溶液的pH=6.
(2)铬元素总浓度的测定:准确移取20.00mL含Cr2O72-和Cr3+的酸性废水,向其中加入足量(NH42S2O8溶液将Cr3+氧化成Cr2O72-,煮沸除去过量(NH42S2O8;向上述溶液中加入过量的KI溶液,充分反应后,以淀粉为指示剂,向其中滴加0.03mol•L-1的Na2S2O3标准溶液,终点时消耗Na2S2O3溶液20.00mL.
①上述操作过程中,若无煮沸操作,则测定的铬元素总浓度会偏高.
②计算废水中铬元素总浓度(单位:mg•L-1,写出计算过程)Cr2O72-~3I2~6S2O32-,根据方程式确定关系Cr2O72-~3I2~6S2O32-
n(Cr2O72-)=$\frac{n({S}_{2}{O}_{3}^{2-})}{6}$=$\frac{0.03×20.00×1{0}^{-3}}{6}$mol,所以c(Cr2O72-)=$\frac{\frac{0.03×20×1{0}^{-3}}{6}}{20×1{0}^{-3}}$=0.005mol/L
所以废水中铬元素总浓度=0.005×2×52×1000=520 mg•L-1
已知测定过程中发生的反应如下:
①2Cr3++3S2O82-+7H2O=Cr2O72-+6SO42-+14H+
②Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O
③I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
 0  160444  160452  160458  160462  160468  160470  160474  160480  160482  160488  160494  160498  160500  160504  160510  160512  160518  160522  160524  160528  160530  160534  160536  160538  160539  160540  160542  160543  160544  160546  160548  160552  160554  160558  160560  160564  160570  160572  160578  160582  160584  160588  160594  160600  160602  160608  160612  160614  160620  160624  160630  160638  203614 

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