甲酸是基本有机化工原料之一，广泛用于农药、皮革、染料、医药和橡胶等工业。(1)工业上利用甲...

甲酸是基本有机化工原料之一，广泛用于农药、皮革、染料、医药和橡胶等工业。

（1）已知热化学反应方程式：

I:HCOOH(g)CO(g)+H2O(g)　　　　　 △H1=+72.6kJ•mol－1；

II：2CO(g)+O2(g)2CO2(g)　　　　　 △H 2=－566.0kJ•mol－1；

III：2H2(g)+O2(g)2H2O(g)　　　　　 △H 3=－483.6kJ•mol－1

则反应IV：CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)的△H =____________kJ•mol－1。

（2）查阅资料知在过渡金属催化剂存在下，CO2(g)和H2 (g)合成HCOOH(g)的反应分两步进行:第一步:CO2(g)+H2(g)+M(s)→M•HCOOH(s)；第二步:___________________。

①第一步反应的△H _________0(填“>”或“<”)。

②第二步反应的方程式为________________________。

③在起始温度、体积都相同的甲、乙两个密闭容器中分别投入完全相同的H2(g)和CO2(g)，甲容器保持恒温恒容，乙容器保持绝热恒容，经测定，两个容器分别在t1、t2时刻恰好达到平衡，则t1_________t2(填“>”、“<”或“=”)。

（3）在体积为1L的恒容密闭容器中，起始投料n(CO2)=1mol，以CO2(g)和H2(g)为原料合成HCOOH(g)，HCOOH平衡时的体积分数随投料比［］的变化如图所示：

①图中T1、T2表示不同的反应温度，判断T1____________T2(填“〉”、“<”或“=” ) ，依据为____________________。

②图中a=______________。

③A、B、C三点CO2（g）的平衡转化率αA、αB、αC由大到小的顺序为____________。

④T1温度下，该反应的平衡常数K=______________（计算结果用分数表示）。

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甲酸是基本有机化工原料之一，广泛用于农药、皮革、染料、医药和橡胶等工业。

（1）已知热化学反应方程式：

I:HCOOH(g)CO(g)+H2O(g)　　　　　 △H1=+72.6kJ•mol－1；

II：2CO(g)+O2(g)2CO2(g)　　　　　 △H 2=－566.0kJ•mol－1；

III：2H2(g)+O2(g)2H2O(g)　　　　　 △H 3=－483.6kJ•mol－1

则反应IV：CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)的△H =____________kJ•mol－1。

（2）查阅资料知在过渡金属催化剂存在下，CO2(g)和H2 (g)合成HCOOH(g)的反应分两步进行:第一步:CO2(g)+H2(g)+M(s)→M•HCOOH(s)；第二步:___________________。

①第一步反应的△H _________0(填“>”或“<”)。

②第二步反应的方程式为________________________。

③在起始温度、体积都相同的甲、乙两个密闭容器中分别投入完全相同的H2(g)和CO2(g)，甲容器保持恒温恒容，乙容器保持绝热恒容，经测定，两个容器分别在t1、t2时刻恰好达到平衡，则t1_________t2(填“>”、“<”或“=”)。

（3）在体积为1L的恒容密闭容器中，起始投料n(CO2)=1mol，以CO2(g)和H2(g)为原料合成HCOOH(g)，HCOOH平衡时的体积分数随投料比［］的变化如图所示：

①图中T1、T2表示不同的反应温度，判断T1____________T2(填“〉”、“<”或“=” ) ，依据为____________________。

②图中a=______________。

③A、B、C三点CO2（g）的平衡转化率αA、αB、αC由大到小的顺序为____________。

④T1温度下，该反应的平衡常数K=______________（计算结果用分数表示）。

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甲酸是基本有机化工原料之一，广泛用于农药、皮革、染料、医药和橡胶等工业。

(1)工业上利用甲酸的能量关系转换图如图：

反应的焓变________。

(2)某科学小组研究不同压强条件对反应的影响。下，在一个容积可变的密闭容器中，充入一定量的和，测得不同压强下，平衡时容器内气体的浓度如下表：

试回答以下问题：

①平衡时，实验1的正反应速率________(填“>”、“<”或“=”)实验3的逆反应速率。

②由实验1的数据可计算时，该反应的平衡常数________。

③________。

(3)经研究发现采用电还原法也可将转化为甲酸根，同时还能提高的转换效率。其电解原理如图所示，下列叙述正确的是________。

A.极的电极反应式为

B.电解过程中向极移动

C.极发生还原反应并有气体逸出

D.电解过程中浓度逐渐减小

(4)甲酸的用途之一是用于配制“缓冲溶液”，在这种溶液中加入少量的强酸蚀碱，溶液的变化不大，能保持溶液相对稳定。(已知甲酸的电离平衡常数)

①现将等浓度甲酸与甲酸钠溶液混合，配成的缓冲溶液。用离子方程式表示将少量强碱加入缓冲溶液中，变化不大的原因是________。

②若用溶液配制为4的缓冲溶液，需加入________(答案保留一位小数)溶液。

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甲酸(HCOOH)是还原性酸，又称作蚁酸，常用于橡胶、医药、染料、皮革等工业生产。某化学兴趣小组在分析甲酸的组成和结构后，对甲酸的某些性质进行了探究。请回答下列问题。

I.甲酸能与醇发生酯化反应

该兴趣小组用如上图所示装置进行甲酸(HCOOH)与甲醇(CH3OH)的酯化反应实验:

有关物质的性质如下:

(1)装置中，仪器A的名称是_________________，长玻璃管c的作用是__________________________。

(2)甲酸和甲醇进行酯化反应的化学方程式为____________________________________________。

(3)要从锥形瓶内所得的混合物中提取甲酸甲酯，可采用的方法为__________________________________。

II.甲酸能脱水制取一氧化碳

(1)利用上图装置制备并收集CO气体，其正确的连接顺序为a→__________(按气流方向从左到右，用小写字母表示)。

(2)装置B的作用是__________________________________。

(3)一定条件下，CO能与NaOH 固体发生反应:CO+NaOH HCOONa。

①为了证明“CO与NaOH 固体发生了反应”，设计下列定性实验方案:取固体产物，配成溶液，___________。

②测定产物中甲酸钠(HCOONa)的纯度：准确称取固体产物8,0 g配制成100 mL溶液，量取20.00 mL该溶液于锥形瓶中，再加入___________作指示剂，用1.5 mol/L的盐酸标准溶液滴定剩余的NaOH，平行滴定三次，平均消耗盐酸的体积为5.05 mL，则产物中甲酸钠的质量分数为_______(计算结果精确到0.1%)。

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甲酸是还原性酸，又称作蚁酸，常用于橡胶、医药、染料、皮革等工业生产。某化学兴趣小组在分析甲酸的组成和结构后，对甲酸的某些性质进行了探究。请回答下列问题。

Ⅰ.甲酸能与醇发生酯化反应

该兴趣小组用如上图所示装置进行甲酸与甲醇的酯化反应实验：

有关物质的性质如下：

（1）装置中，仪器A的名称是__________，长玻璃管c的作用是__________、__________

（2）甲酸和甲醇进行酯化反应的化学方程式为____________________。

（3）要从锥形瓶内所得的混合物中提取甲酸甲酯，可采用的方法为____________________。

Ⅱ.甲酸能脱水制取一氧化碳，一定条件下，能与固体发生反应：。

（1）如图所示是以甲酸钠溶液为电解质溶液的甲醇燃料电池：

则a极电极反应式为_______________。

（2）测定产物中甲酸钠的纯度：与足量充分反应后，消耗标况下，所得固体物质为，则所得固体物质中甲酸钠的质量分数为_______（计算结果精确到0.1%）。

（3）甲酸钠溶液呈弱碱性的原因：__________________（用离子方程式表示）

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（甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料，它广泛用于有机合成、医药、农药、涂料、染料、汽车和国防等工业中。工业上一般在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇：

CO(g)2H₂(g)CH₃OH(g)Q

下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数（K）。

（1）判断反应达到平衡状态的依据是（   ）

A．混合气体的密度不变

B．混合气体的平均相对分子质量不变

C．生成CH₃OH的速率与消耗CO的速率相等

D．CH₃OH、CO、H₂的浓度都不再发生变化

（2）由表中数据判断Q________0 （填“＞”、“”或“＜”），要提高CO转化率，可采取的措施

是（   ）

A．加入催化剂       B．充入CO       C．充入H₂      D．升温

（3）某温度下，将2 mol CO和6 mol H₂充入2 L的密闭容器中，充分反应10min后，达到平衡时测得cmol／L，则以CH₃OH表示的反应速率v________mol /(L·min)，

CO的转化率为________。

（4）原料CO和H₂可以由C和H₂O反应制取，涉及的反应方程式如下：

C(s)CO₂(g) 2CO(g)               平衡常数K₁

C(s)H₂O(g) CO(g)H₂(g)          平衡常数K₂

CO(g)H₂O(g) H₂(g)CO₂(g)        平衡常数K₃

则K₁、K₂ 、K₃之间的关系是：________。

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甲酸(HCOOH)是还原性弱酸，常用于橡胶、医药等工业生产，也可用于制备重要的化工原料[Cu(HCOO)2·4H2O]。

I.碱式碳酸铜的制备

(1)“操作i”中研磨的目的是__。

(2)“操作ii”发生的反应是：2CuSO4+4NaHCO3═Cu(OH)2·CuCO3↓+3CO2↑+2Na2SO4+H2O。原料中NaHCO3必须过量的原因是__。反应温度低于80℃的原因是__。

(3)“操作iii”中系列操作包括过滤、__、干燥。

II.甲酸的制备

(4)一定条件下，CO能与NaOH固体发生反应：CO+NaOHHCOONa，再将HCOONa酸化，即可得HCOOH。

①为了证明“CO与NaOH固体发生了反应”，甲同学设计下列验证方案：取少许固体产物，配成溶液，在常温下测其pH，若pH＞7，则得证。该方案是否可行__(填“是”或“否”)，请简述你的理由：__。

②乙同学设计了另一个定性验证方案：取固体产物，配成溶液，__(请补充完整)。

III.甲酸铜的合成及纯度测定

(5)实验室按Cu(OH)2·CuCO3+4HCOOH+5H2O═2Cu(HCOO)2·4H2O+CO2↑反应制得甲酸铜晶体，按以下步骤测定其纯度。

步骤一：准确称取mg甲酸铜晶体样品，配成250mL溶液；

步骤二：移取25.00mL溶液于锥形瓶中，往溶液中加入足量KI摇匀，用cmol/LNa2S2O3溶液滴定至溶液变浅黄色时，加入10mL10%KSCN试剂，并加几滴淀粉溶液，继续用cmol/LNa2S2O3溶液滴定至终点，共消耗Na2S2O3溶液V1mL。

步骤三：用25.00mL蒸馏水代替甲酸铜溶液，重复步骤二，消耗Na2S2O3溶液V2mL；

已知：CuI难溶于水，能吸附I2；2Cu2++4I-=2CuI↓+I2；I2+2= +2I-；CuI(s)+SCN-(aq)CuSCN(s)+I-(aq)

①配制溶液时用到的玻璃仪器有：烧杯、量筒、玻璃棒和__；

②实验中加入10mL10%KSCN试剂的目的是__。

③甲酸铜晶体的纯度__(列表达式即可，Cu(HCOO)2·4H2O的摩尔质量为226g/mol)。

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对硝基苯甲酸（）是一种广泛用于医药、染料、感光材料等的重要精细化工中间体。工业上以对硝基甲苯（）、Cr（SO）3等物质为主要原料，通过间接电合成法制备对硝基苯甲酸，生产工艺流程如下：

已知：①对硝基甲苯：黄色晶体，熔点为51.7℃，沸点为238.5℃，不溶于水，易溶于乙醇、乙醚、氯仿和苯。②对硝基苯甲酸：黄色晶体，熔点为242℃，沸点为359℃，微溶于水，溶于乙醇，能升华。

回答下列问题：

（1）电解制备Cr2O72－:用H型隔膜电解槽电解制备Cr2O72－，装置如下图1所示。外接电源的负极为__（填“A”或“B”），反应II的离子方程式为_______。

（2）氧化制备对硝基苯甲酸:用上图2所示装置制备对硝基苯甲酸，具体过程如下：

步骤1：向250 mL三颈烧瓶中依次加入一定量含Cr2O72－的电解液、对硝基甲苯，搅拌、水浴升温到设定温度，恒温下进行反应，直至反应液由棕红色变为墨绿色时为止。

步骤2：待反应混合物冷却至室温后，与适量冰水充分混合，抽滤。滤液返回电解槽中重新电解。

步骤3：把步骤2中抽滤所得固体溶于5%的热NaOH溶液中（约60℃），待温度降到50℃时，抽滤，向滤液中加入过量2 mol/L H2SO4，析出黄色沉淀，再抽滤，并用冷水洗涤，然后在低于80℃的条件下烘干，可得粗产品。

①仪器X的名称是_____，冷却水应从___口进入（填“a”或“b”）。

②步骤2中，抽滤所得固体的主要成分是_____。

③步骤3中，用NaOH溶液处理后，需待温度降到50℃时进行抽滤的原因是______。

④制得的粗产品需要进一步纯化，根据对硝基苯甲酸的有关性质可知，对其进行纯化还可以采用_____法完成。

⑤该合成技术的优点是实现了____（填化学式）的循环利用，绿色环保。

（3）测定对硝基苯甲酸的纯度:称取1.670 g粗产品，配成100 mL溶液，取25.00 mL溶液，用0.1000 mol·L－1 KOH溶液滴定，重复滴定四次，每次消耗KOH溶液的体积如下表所示。已知：对硝基苯甲酸的摩尔质量为167.0 g·mol－1，则对硝基苯甲酸的纯度为_____。

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三聚氯氨是叫种重要的精细化工产品，广泛用于制造农药、染料、炸药、医药等工业。目前工业上生产三聚氯氰的反应原理为：

下列有关说法正确的是

A．三聚氯氰中C1的化合价是＋1

B．该反应中NaCN被还原

C．三聚氯氰分子中既含键又含健

D．36.9 g三聚氯氰中含有1.204×1023个原子

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苯甲酸(无色针状晶体，熔点122.4℃)可广泛用于医药、染料载体、香料等，实验室用甲苯和高锰酸钾制备苯甲酸。反应方程式如下：

+2KMnO4+KOH+2MnO2↓+H2O

+HCl→+KCl

已知有关化合物的相关数据如表所示：

苯甲酸在100g水中的溶解度0.18g(4℃)，0.27g(18℃)，2.2g(75℃)。

合成：如上图(固定及加热装置略去)所示，在三颈烧瓶中加入4.23mL甲苯和100mL蒸馏水，瓶口装上温度计、电动搅拌器、冷凝管，慢慢开启电动搅拌器，加热至沸腾。经冷凝管上口分批加入21.30g高锰酸钾(过量)，继续煮沸至甲苯层消失，回流液中不再出现油珠为止，得到反应混合物。

对反应混合物进行分离：①趁热过滤→②洗涤滤渣→③合并滤液和洗涤液→④冷却→⑤盐酸酸化→⑥过滤。

对粗产品苯甲酸进行提纯：①沸水溶解→②活性炭脱色→③趁热过滤→④_________→⑤过滤→⑥洗涤→⑦干燥。

请回答下列问题：

（1）实验室中量取4.23mL甲苯所需仪器为_________。

（2）冷凝管的上口是否需要塞上塞子________(填“是”或“否”)，a处水流方向是_______(填“进水”或“出水”)。

（3）高锰酸钾需要分批加入，请用化学反应速率观点说明理由_________。

（4）在对粗产品苯甲酸进行提纯过程中，“③趁热过滤”的目的是_________；“④”的操作名称是________；可证明“⑥洗涤”步骤已洗涤干净的方法是_____________。

（5）干燥后称量得苯甲酸2.93g，则苯甲酸的产率为________。

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