【題目】高錳酸鉀是錳的重要化合物和常用的氧化劑。如圖是在實(shí)驗(yàn)室中制備KMnO4晶體的流程:

回答下列問題:

(1)在實(shí)驗(yàn)流程中,操作①和②均需在坩堝中進(jìn)行,根據(jù)實(shí)驗(yàn)實(shí)際應(yīng)選擇___(填序號)。

a.鐵坩堝 b.石英坩堝 c.瓷坩堝 d.氧化鋁坩堝

(2)“熔融物KClO3應(yīng)過量的原因除了提高MnO2利用率外,還有_______。

(3)操作④是使K2MnO4轉(zhuǎn)化為KMnO4MnO2,該轉(zhuǎn)化過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___。若溶液堿性過強(qiáng),則又會轉(zhuǎn)化為,同時產(chǎn)生無色氣體,該轉(zhuǎn)化過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___。

(4)還可采用電解K2MnO4溶液(綠色)的方法制備KMnO4(裝置如圖所示)。

①電解過程中右側(cè)石墨電極的電極反應(yīng)式為________

②隨著電解的進(jìn)行,溶液逐漸由綠色變?yōu)樽仙。但若電解時間過長,溶液顏色又會轉(zhuǎn)變成綠色,可能原因是________

③為避免該現(xiàn)象,請?zhí)岢龈倪M(jìn)裝置的措施:________。

【答案】a KClO3會分解 3+2H2O=2+MnO2↓+4OH- 4+4OH-=4+O2↑+2H2O -e-= 電解較長時間后,陽極產(chǎn)生的在陰極被還原,溶液顏色由紫色轉(zhuǎn)變?yōu)榫G色(或陰極上氫離子放電生成氫氣,同時產(chǎn)生大量的氫氧根離子,溶液堿性增強(qiáng),轉(zhuǎn)化為,溶液顏色由紫色轉(zhuǎn)變?yōu)榫G色) 在兩電極之間增加陽離子交換膜,陰極室用氫氧化鉀溶液,陽極室用錳酸鉀溶液

【解析】

KOHKClO3固體混合物在鐵坩堝中加熱至熔化,然后向其中加入MnO2,發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生K2MnO4、KCl,將所得固體冷卻后研磨,得到固體粉末,然后加入蒸餾水,并加入4%KOH溶液,調(diào)整溶液pH1011,K2MnO4發(fā)生歧化反應(yīng)產(chǎn)生MnO2KMnO4,然后過濾除去MnO2固體,得到的溶液中含KMnO4,然后將溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶得到KMnO4晶體。

(1)在實(shí)驗(yàn)流程中,操作①和②均需在坩堝中進(jìn)行,由于物質(zhì)中含有強(qiáng)堿KOH,KOH能夠與石英坩堝、瓷坩堝中的SiO2反應(yīng),也能夠與氧化鋁坩堝中的Al2O3發(fā)生反應(yīng),因此應(yīng)該選用鐵坩堝,故合理選項(xiàng)是a;

(2)“熔融物KClO3應(yīng)過量,原因除了可以提高MnO2利用率外,還有就是KClO3不穩(wěn)定,受熱分解產(chǎn)生KClO2;

(3)K2MnO4在堿性條件下發(fā)生歧化反應(yīng),產(chǎn)生MnO2、KMnO4,根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒、原子守恒,該反應(yīng)的離子方程式為:3+2H2O=2+MnO2↓+4OH-;但若溶液液堿性過強(qiáng),由于具有強(qiáng)的氧化性,會將溶液中的OH-氧化產(chǎn)生O2被還原產(chǎn)生,該轉(zhuǎn)化過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:4+4OH-=4+O2↑+2H2O;

(4)①用石墨電極電解K2MnO4溶液,右側(cè)電解連接電源正極,為陽極,在陽極上溶液中的失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)變?yōu)?/span>,使溶液逐漸變?yōu)樽仙姌O反應(yīng)式為:-e-=;

②隨著電解的進(jìn)行,溶液逐漸由綠色變?yōu)樽仙。但若電解時間過長,溶液顏色又會轉(zhuǎn)變成綠色,可能原因是在陰極上溶液中的H+不斷放電產(chǎn)生H2逸出,使溶液堿性增強(qiáng),轉(zhuǎn)化為,溶液顏色又由紫色逐漸轉(zhuǎn)化為綠色;

③為避免該現(xiàn)象發(fā)生,改進(jìn)裝置的措施是:在兩電極之間增加陽離子交換膜,陰極室用氫氧化鉀溶液,陽極室用錳酸鉀溶液,這樣就可以避免堿性環(huán)境中轉(zhuǎn)化為。

練習(xí)冊系列答案
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C.NaH2PO2溶液中滴加濃硝酸反應(yīng)的離子方程式為:+ H+=H3PO2

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請回答下列問題:

1)人體血液中如果缺乏亞鐵離子,就會造成缺鐵性貧血。市場出售的某種麥片中含有微量、顆粒細(xì)小的還原鐵粉,這些鐵粉在人體胃酸(胃酸的主要成分是HCl)作用下轉(zhuǎn)化成亞鐵鹽。寫出該反應(yīng)的離子方程式:____。

2)已知過濾后得到的濾渣是一種混合物,則在溶液中鋁粉和NO3-反應(yīng)的離子方程式為__。

3)該方案中選用熟石灰調(diào)節(jié)pH,理由是___、___。

4)用H2催化還原法也可降低飲用水中NO3-的濃度,已知反應(yīng)中的還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物均可參與大氣循環(huán),則催化還原法的離子方程式為___

5)飲用水中的NO3-主要來自于NH4。已知在微生物作用的條件下,NH4經(jīng)過兩步反應(yīng)被氧化成NO3-。兩步反應(yīng)的能量變化示意圖如圖,試寫出1molNH4(aq)全部氧化成NO3-(aq)的熱化學(xué)方程式是____。

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【題目】(1)相同物質(zhì)的量的O2O3的質(zhì)量比______,分子個數(shù)比為_______,所含氧原子的個數(shù)比為_______。

(2)200 mL 2 mol·L1MgCl2溶液中,溶質(zhì)的質(zhì)量為_______。Cl的物質(zhì)的量濃度為__________

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【題目】制氫和儲氫作為氫能利用的關(guān)鍵技術(shù),是當(dāng)前科學(xué)家主要關(guān)注的熱點(diǎn)問題。一定條件下,如圖所示裝置可實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的電化學(xué)儲氫(除目標(biāo)產(chǎn)物外,近似認(rèn)為無其他有機(jī)物生成)。電流效率=(生成目標(biāo)產(chǎn)物消耗的電子數(shù)/轉(zhuǎn)移的電子總數(shù))×100%,則下列說法錯誤的是(

A.電子移動方向?yàn)椋?/span>a→d;e→b

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C.該儲氫裝置的電流效率明顯小于100%,其原因可能是除目標(biāo)產(chǎn)物外,還有H2生成

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②往此溶液中滴加硝酸鋇溶液,有白色沉淀產(chǎn)生;

③過濾,將沉淀物置于稀硝酸中,發(fā)現(xiàn)沉淀全部溶解。

根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)事實(shí),回答下列問題:

(1)原固體混合物中一定含有的物質(zhì)是________,一定不含有的物質(zhì)是________,可能含有的物質(zhì)是________(以上空格均填寫化學(xué)式)。對可能含有的物質(zhì),可采用向?yàn)V液中滴加___________________溶液的方法來檢驗(yàn)。

(2)寫出步驟③中的離子方程式__________________________________________________

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【題目】綠色化學(xué)又稱環(huán)境友好化學(xué),它的主要特點(diǎn)之一是提高原子的利用率,使原料中所有的原子全部 轉(zhuǎn)化到產(chǎn)品中,實(shí)現(xiàn)零排放。下列反應(yīng)符合綠色化學(xué)這一特點(diǎn)的是

A. 工業(yè)冶煉 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2

B. 用生石灰制熟石灰 CaO+H2O=Ca(OH)2

C. 實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2

D. 實(shí)驗(yàn)室制取氫氣 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2

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