草酸的應用涉及到醫藥、印染、塑料以及稀土等眾多領域,是一種非常重要的化學中間體。目前最具有發展前景的草酸生產方法是一氧化碳氣相偶聯法。主要反應如下:
主反應:2CO(g)+2CH3CH2ONO(g)→(COOCH2CH3)2(g)+2NO(g)ΔH<0
副反應:CO (g)+2CH3CH2ONO(g)→CO(OCH2CH3)2(g)+2NO(g)
再生反應:4NO(g)+4CH3CH2OH(g)+O2(g)→4CH3CH2ONO(g)+2H2O(g)
水解反應:(COOCH2CH3)2+2H2O→2CH3CH2OH+H2C2O4
(1)根據文獻可知,在氧化偶聯反應中,能夠保持催化劑活性的起始溫度為80℃,如果反應溫度較低,則催化劑的活性較小;反應溫度過高時,原料亞硝酸乙酯的分解量增大,并且草酸受熱分解草酸受熱分解,所以氧化偶聯反應的溫度選擇為100~120℃。
(2)反應溫度對CO轉化率及DEO[代表(COOCH2CH3)2]生成量的影響如圖所示:

通過如圖分析可知,偶聯反應中草酸二乙酯的生成量隨溫度的升高呈下降的趨勢,原因是主反應為放熱反應,升高溫度,平衡逆向移動,CO轉化率降低主反應為放熱反應,升高溫度,平衡逆向移動,CO轉化率降低,因此為了提高目標產物的選擇性,選擇反應的最佳溫度為100℃100℃。
(3)工業生產中采用對草酸二乙酯水解精餾塔和醇水分離塔進行生產,水解反應進行的比較徹底,但在實驗室采用稀硫酸加熱的水解條件下為可逆反應,則水解反應的平衡常數表達式為c(H2C2O4)?c2(CH3CH2OH)c[(COOCH2CH3)2]c(H2C2O4)?c2(CH3CH2OH)c[(COOCH2CH3)2](用平衡濃度表達)。
(4)下列能證明草酸是弱酸的實驗方案是ABCDABCD。
A.常溫下,測0.05mol/L H2C2O4溶液的pH。
B.常溫下,相同pH的H2C2O4溶液和硫酸溶液,分別加入Na2C2O4和 Na2SO4,比較pH的變化
C.常溫下,測0.1mol/L NaHC2O4的pH,若 pH>1,則草酸為弱酸
D.相同pH的H2C2O4溶液和硫酸溶液,升高相同的溫度,比較pH的變化(不考慮揮發)。能證明草酸是二元酸的實驗方法是NaOH標準溶液滴定草酸溶液,消耗NaOH的物質的量是草酸的2倍就說明草酸是二元酸NaOH標準溶液滴定草酸溶液,消耗NaOH的物質的量是草酸的2倍就說明草酸是二元酸。
(5)已知H2C2O4:Ka1=5.9×10-2、Ka2=6.5×10-5,碳酸:Ka1=4.2×10-7、Ka2=5.61×10-11,則H2C2O4溶液與Na2CO3溶液反應過程中不可能出現的離子反應方程式的選項為CC。
A.2CO32-+H2C2O4═2HCO3-+C2O42-
B.CO32-+H2C2O4═CO2↑+C2O42-
C.CO32-+H2C2O4═HCO3-+HC2O4-
D.HCO3-+H2C2O4═CO2↑+HC2O4-
c
(
H
2
C
2
O
4
)
?
c
2
(
CH
3
CH
2
OH
)
c
[
(
COOCH
2
C
H
3
)
2
]
c
(
H
2
C
2
O
4
)
?
c
2
(
CH
3
CH
2
OH
)
c
[
(
COOCH
2
C
H
3
)
2
]
【答案】草酸受熱分解;主反應為放熱反應,升高溫度,平衡逆向移動,CO轉化率降低;100℃;;ABCD;NaOH標準溶液滴定草酸溶液,消耗NaOH的物質的量是草酸的2倍就說明草酸是二元酸;C
c
(
H
2
C
2
O
4
)
?
c
2
(
CH
3
CH
2
OH
)
c
[
(
COOCH
2
C
H
3
)
2
]
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權屬菁優網所有,未經書面同意,不得復制發布。
發布:2024/6/27 10:35:59組卷:26引用:1難度:0.4
相似題
-
1.氫氣最早于16世紀被人工制取出來,氫氣是一種清潔能源。
(1)利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來源。已知:H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
(2)T1℃時,向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發生反應2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉化率為
(3)CH4分解時幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數值lgp與溫度的關系如圖所示。
①T℃時,向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發生反應2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改變一個反應條件使Kp變大,則該條件是
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強
D.加入合適的催化劑
(4)工業上,以KNH2和液氨為電解質,以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應式為發布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5 -
2.反應 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進行,半分鐘后,C 的物質的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是( )
A.容器中 D 的物質的量至少為 0.45 mol B.A 的平均反應速率是 0.010 mol?L-1?s-1 C.容器中 A、B、C、D 的物質的量之比一定是 4:5:4:6 D.容器中 A 的物質的量一定增加了 0.30 mol 發布:2024/12/30 19:30:2組卷:67引用:6難度:0.6 -
3.將等物質的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發生如下反應:3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經5min后,測得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應速率為0.1mol/(L?min).求:
(1)此時A的濃度c(A)=
(2)B的平均反應速率v(B)=
(3)x的值為發布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3
相關試卷