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(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)
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(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
表2 反应物料比对产品回收率的影响
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:______.
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______℃∽______℃,反应物料比应选择______:______.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______.
(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______(选填“甲基橙”、“石蕊”或“酚酞”),用NaOH溶液滴定至终点的现象是______.
②上述弗米产品中二甲酸钾的质量分数为______.
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 |
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 |
①写出甲酸和碳酸钾生产二甲酸钾的化学方程式:______.
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______℃∽______℃,反应物料比应选择______:______.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______.
(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______(选填“甲基橙”、“石蕊”或“酚酞”),用NaOH溶液滴定至终点的现象是______.
②上述弗米产品中二甲酸钾的质量分数为______.
▼优质解答
答案和解析
(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,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×
0.0185L×0.1mol/L
所以130g:1mol=2.5g×a×
:0.0185L×0.1mol/L
解得a=96.2%,
故答案为:96.2%.
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 |
所以130g:1mol=2.5g×a×
25mL |
250mL |
解得a=96.2%,
故答案为:96.2%.
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