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11.【化学-—选修2:化学与技术】

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(CO 75~90%,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             (列举两例)。

(2)上述合成工艺中采用循环喷射吸收合成,其目的是                                ;最后排空的尾气主要成分是                     

(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HCOONa·2H2O的主要步骤有                              ,再经先涤干燥得到。

(4) 甲酸钠高温时分解制取草酸钠(Na2C2O4)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,可得到重要工业产品保险粉(Na2S2O4)同时产生二氧化碳,该反应的离子方程式为                

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试题答案

(1)除去其中的CO2、H2S等酸性气体

CO2+2NaOH =Na2CO3+H2O, H2S+2NaOH = Na2S + H2O等

(2)使尾气中的CO被充分吸收;N2和CH4

(3)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤

(4)2HCOONa + H2

(5)HCOO + 2SO2 + OH= S2O4 2-+ CO2 +H2O

试题解析

       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,

故答案为: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

故答案为: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,故答案为: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2HCOONaNaOOCCOONa+H2↑,

故答案为:2HCOONaNaOOCCOONa+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,

故答案为:HCOO+2SO2+OH=S2O42﹣+CO2+H2O

少年,再来一题如何?
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