Question

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__________、__________、__________，再经洗涤干燥得到。

（4）甲酸钠高温时分解制取草酸的化学方程式为__________。

（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__________。

Answer

（1）除去其中的CO2、H2S等酸性气体；

CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O、H2S+2NaOH=Na2S+2H2O；

（2）使尾气中的CO被充分吸收；N2、CH4；

（3）蒸发浓缩、冷却结晶、过滤；

（4）2HCOONaNaOOCCOONa+H2↑；

（5）HCOO-+2SO2+OH-=S2O42-+CO2+H2O

【解析】

试题分析：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

【考点定位】考查物质分离和提纯

【名师点晴】本题考查物质分离和提纯方法和基本操作综合应用的相关知识，属于高频考点，侧重考查离子反应、基本实验操作、氧化还原反应等知识点，明确反应原理及化学实验的操作基本方法是解本题关键，书写化学方程式时注意要配平。