## 11．（15分）[化学﹣选修2：化学与技术] 草酸（…——2013 高考化学第 11 题答案解析

【考点】U3：制备实验方案的设计

【专题】534：有机物的化学性质及推断

【分析】（1）根据反应物、生成物和反应条件写出反应方程式；

（2）氢氧化钙和草酸钠溶液反应生成氢氧化钠和草酸钙，草酸钙难溶于水，草酸钙和稀硫酸反应生成草酸和硫酸钙，硫酸钙是微溶物；

（3）循环利用的物质能降低成本，减少污染；

（4）甲酸钠和硫酸反应生成硫酸钠，硫酸钠是可溶性物质；

（5）酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，能氧化草酸根离子生成二氧化碳，同时自身被还原生成二价锰离子，根据草酸和高锰酸钾之间的关系式计算草酸的物质的量，再根据质量分数公式计算其纯度

【解答】解：（1）根据流程图知， $2 0 0 \mathrm { { } ^ { \circ } C }$ 、2MPa条件下，一氧化碳和氢氧化钠反应生成甲酸钠，反应方程式为： $\mathrm { C O + N a O H \frac { 2 0 0 ^ { \circ } C } { 2 \tt M P a } H C O O N a }$ ，加热条件下，甲酸钠脱氢生成草酸钠和氢气，反应方程式为： $\mathrm { 2 H C O O N a \underline { { { \triangle } } } N a _ { 2 } C _ { 2 } O _ { 4 } { + } H _ { 2 } \uparrow }$
故答案为： $\mathrm { C O + N a O H \frac { 2 0 0 ^ { \circ } C } { 2 \tt M P a } H C O O N a }$ $\mathrm { 2 H C O O N a \underline { { { \triangle } } } N a _ { 2 } C _ { 2 } O _ { 4 } { + } H _ { 2 } \uparrow }$

（2）氢氧化钙和草酸钠溶液反应生成氢氧化钠和草酸钙，草酸钙难溶于水，所以过滤操作①的滤液是氢氧化钠溶液，滤渣是 $\mathrm { C a C } _ { 2 } \mathrm { O } _ { 4 }$ ，草酸钙和稀硫酸反应生成草酸和硫酸钙，硫酸钙是微溶物，该操作过程中，稀硫酸过量，所以过滤操作②的滤液是 $\mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { C } _ { 2 } \mathrm { O } _ { 4 }$ 溶液、 $\mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { S O } _ { 4 }$ 溶液，滤渣是 $\mathrm { C a S O _ { 4 } }$ 故答案为：NaOH溶液， $\mathrm { C a C } _ { 2 } \mathrm { O } _ { 4 }$ $\mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { C } _ { 2 } \mathrm { O } _ { 4 }$ 溶液、 $\mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { S O } _ { 4 }$ 溶液， $\mathrm { C a S O _ { 4 } }$

（3）氢氧化钠和硫酸都具有腐蚀性，能污染环境，分别循环利用氢氧化钠和硫酸能降低成本，减小污染，

故答案为：分别循环利用氢氧化钠和硫酸能降低成本，减小污染；

（4）甲酸钠和硫酸反应生成硫酸钠，硫酸钠是可溶性物质，存在于溶液中，所以含有的杂质主要是 ${ \mathrm { N a } } _ { 2 } { \mathrm { S O } } _ { 4 }$ ，故答案为： $\mathrm { N a } _ { 2 } \mathrm { S O } _ { 4 } ;$ ；

（5）酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，能氧化草酸根离子生成二氧化碳，同时自 身 被 还 原 生 成 二 价 锰 离 子 ， 离 子 反 应 方 程 式 为 ：5H₂C₂O₄+2MnO₄﹣+6H+=10CO₂↑+2Mn²++8H₂O，

设草酸的物质的量为xmol，则：

$$ 5 \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { C } _ { 2 } \mathrm { O } _ { 4 } { + } 6 \mathrm { H } { + } 2 \mathrm { M n O } _ { 4 } { - } = 1 0 \mathrm { C O } _ { 2 } \uparrow { + } 2 \mathrm { M n } ^ { 2 + } { + } 8 \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O } $$

$$ \begin{array} { r l r } { \mathbf { X } } & { { } \quad } & { 0 . 0 5 0 0 \mathbf { m o l } \bullet \mathbf { L } ^ { - 1 } \times 0 . 0 1 5 \mathbf { L } } \end{array} $$

所以， $\mathrm { 5 m o l \colon ~ 2 m o l { = } x \colon ~ 0 . 0 5 0 0 m o l { \bullet } L ^ { \cdot 1 } } \times 0 . 0 1 5 \mathrm { L }$

解得 $\mathrm { x } { = } 0 . 0 0 1 8 7 5 \mathrm { m o l }$

$$ \sharp \sharp \sharp \sharp \sharp \sharp \sharp = \frac { 0 . 0 0 1 8 7 5 \mathrm { m o l } \times 1 2 6 \mathrm { g } / \mathrm { m o l } } { 0 . 2 5 \mathrm { g } } \times 1 0 0 \% = 9 4 . 5 \% , $$

故答案为：94.5%

【点评】本题考查了化学与技术，明确操作时发生的化学反应、常见的操作名称，难点是计算草酸结晶水合物的纯度，根据方程式进行分析解答，难度中等