【題目】KMnO4常用作氧化劑、防腐劑、消毒劑、漂白劑和水處理劑等。
(1)在K2MnO4溶液中通入CO2可制得高錳酸鉀,副產物是黑色沉淀M。該反應中氧化劑與還原劑的質量之比為__________________。由鋰離子有機高聚物、鋰及M構成原電池,電池反應為Li+M=LiM(s),消耗8.7gM時轉移0.1mol電子。則該電池正極的電極反應為___________________________________。
(2)實驗室用KMnO4制備O2和Cl2。取0.4mol KMnO4固體加熱一段時間后,收集到
amolO2,在反應后的殘留固體中加入足量濃鹽酸,加熱又收集到bmolCl2。設錳元素全部
轉化成Mn2+存在于溶液中,當a+b=0.8mol時,在標準狀況下生成Cl2的體積為______L;
(3)電解K2MnO4溶液加以制備KMnO4。工業(yè)上,通常以軟錳礦(主要成分是MnO2)與KOH的混合物在鐵坩堝(熔融池)中混合均勻,小火加熱至熔融,即可得到綠色的K2MnO4 ,化學方程式為_______________________________。用鎳片作陽極(鎳不參與反應),鐵板為陰極,電解K2MnO4溶液可制備KMnO4。上述過程用流程圖表示如下:
則D的化學式為___________;陽極的電極反應式為_____________________;陽離子遷移方向是___________________。
(4)高錳酸鉀在酸性介質中還原產物為Mn2+,廢液中c(Mn2+)濃度較大時會污染水體。實驗室可以用過二硫酸銨[(NH4)2S2O8]溶液檢驗廢水中Mn2+,實驗現(xiàn)象是溶液變紫紅色(還原產物為SO42-)。過二硫酸可以看成是H2O2的衍生物,過二硫酸銨中含有過氧鍵(-O-O-)。寫出檢驗Mn2+的離子方程式_________________________________。如果將這個反應設計成鹽橋原電池,鹽橋中溶液最好選用______________。(選填:飽和KCl溶液、飽和K2SO4溶液或飽和NH4Cl溶液)
【答案】 1︰2 MnO2+e-+Li+= LiMnO2 13.44 2MnO2+4KOH +O22K2MnO4+2H2O KOH MnO42--e-= MnO4- K+由陽離子交換膜左側向右側遷移 2Mn2++5S2O82-+8H2O=2MnO4-+10SO42-+16H+ 飽和K2SO4溶液
【解析】(1)由已知,反應物為K2MnO4、CO2,生成KMnO4,根據C原子守恒,生成物還應有K2CO3,黑色固體M必為MnO2,所以的化學方程式為:3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2+2K2CO3;由化學反應方程式分析可得:氧化劑和還原劑均為K2MnO4,氧化劑與還原劑的質量比為1:2;由鋰離子有機高聚物、鋰及MnO2構成原電池,電池反應為Li+MnO2=LiMnO2(s),負極上發(fā)生失電子的氧化反應:Li-e﹣=Li+,正極上發(fā)生得電子的還原反應:MnO2+e﹣+Li+=LiMnO2,故答案為:1:2;MnO2+e﹣+Li+=LiMnO2。
(2)Mn元素由+7價降為+2價,O元素由-2價升為0價,Cl元素由-1價升為0價,由題意根據得失電子守恒,整個過程中,Mn元素獲得的電子等于O元素、Cl元素失去的電子,則有:0.4mol×(7﹣2)=4a+2b=2mol;又因為a+b=0.8mol,解得a=0.2,b=0.6,所以生成標準狀況下Cl2的體積為0.6mol×22.4L/mol=13.44L。
(3)由已知,軟錳礦(主要成分是MnO2)與KOH小火加熱至熔融,得到K2MnO4,Mn元素化合價由+4價升為+6價,則空氣中的O2作氧化劑,化學方程式為:2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O;電解錳酸鉀溶液時陰極上水得電子生成氫氣和氫氧根離子,電極反應式為:2H2O+2e﹣=H2↑+2OH﹣,K+通過陽離子交換膜由左側向右側遷移,所以D是氫氧化鉀溶液,陽極上錳酸根離子失電子生成高錳酸根離子,電極反應式為:MnO42﹣﹣e﹣=MnO4﹣。
(4)由已知,在酸性介質中,Mn2+被(NH4)2S2O8溶液氧化為MnO4﹣,還原產物為SO42-,所以離子方程式為:2Mn2++5S2O82﹣+8H2O=2MnO4﹣+10SO42﹣+16H+;因為(NH4)2S2O8溶液具有強氧化性,所以如果將這個反應設計成鹽橋原電池,鹽橋中溶液最好選用不能被氧化的物質,可以選擇飽和K2SO4溶液。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某化學小組設計了如圖1所示的數(shù)字化實驗裝置,研究常溫下,向1L 0.1mol/LH2A溶液中逐滴加入等濃度NaOH溶液時的pH變化情況,并繪制出溶液中含A元素的微粒的物質的量分數(shù)與溶液pH的關系如圖2所示,則下列說法中不正確的是
A. pH=4.0時,圖中n(HA-)約為0.0091mol
B. 該實驗應將左邊的酸式滴定管換成右邊堿式滴定管并加酚酞作指示劑
C. 常溫下,等物質的量濃度的NaHA與Na2A溶液等體積混合后溶液pH=3.0
D. 0.1mol/LNaHA溶液中存在c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)=0.1mol/L
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】我國明代《本草綱目》記載了燒酒的制造工藝:“凡酸壞之酒,皆可蒸燒”,“以燒酒復燒二次……價值數(shù)倍也”。這里用到的實驗方法可用于分離
A. 苯和水 B. 食鹽水和泥沙
C. 乙酸乙酯和乙酸 D. 硝酸鉀和硫酸鈉
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】關于氫鍵,下列說法正確的是( )
A.分子間形成的氫鍵使物質的熔點和沸點升高
B.冰中存在氫鍵,水中不存在氫鍵
C.每一個水分子內含有兩個氫鍵
D.H2O是一種非常穩(wěn)定的化合物,這是由于氫鍵所致
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】回答下列問題。
(1)下列物質能導電且屬于電解質的是________(填序號)。
A. 固態(tài)氯化鎂(MgCl2) B. 液態(tài)氯化鎂(MgCl2)
C. 氯化鈉溶液D. 鋁
(2)寫出下列物質在水溶液中的電離方程式:
①Na2CO3______________;
②H2SO4______________;
③KHSO4_____________。
(3)有人說可將無機化合物KHSO4與NaHCO3歸為同一類別,你認為他的理由主要是_____;有人說可將無機化合物KHSO4與H2SO4歸為同一類別,你認為他的理由主要是_________________________。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】向 溶液中逐滴加入稀硫酸。請完成下列問題:
(1)寫出反應的離子方程式:__________________________。
(2)下列三種情況下,離子方程式與(1)相同的是__________(填序號)。
A. 向溶液中逐滴加入 溶液至溶液顯中性
B. 向溶液中逐滴加入 溶液至 恰好完全沉淀
C. 向溶液中逐滴加入 溶液至沉淀完全
(3)若緩緩加入稀硫酸至過量,整個過程中混合溶液的導電能力可以近似地用圖中的_____(填序號)曲線表示。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】已知乙酸和乙醇在濃硫酸催化下會發(fā)生下列反應:
CH3CH2OH+CH3COOH CH3COOCH2CH3+H2O
CH3CH2OH+CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3+H2O
CH3CH2OHCH2===CH2↑+H2O
沸點:乙醇78.5 ℃、乙酸117.9 ℃、乙酸乙酯77.1 ℃
某同學為了在實驗室制備乙酸乙酯,設計了如下圖所示的裝置(部分類持儀器省略)。
實驗步驟:
①在干燥的100 mL三頸燒瓶中加入8 mL 95%的乙醇,在冷水冷卻下,邊搖邊慢慢加入8 mL濃硫酸,加入碎瓷片;在滴液漏斗中加入8 mL 95%的乙醇和8 mL乙酸,搖勻。按圖組裝儀器。滴液漏斗的末端和溫度計的水銀球必須浸到液面以下距瓶底0.5 cm~1 cm處。
②用電熱套加熱燒瓶,當溫度計讀數(shù)上升到110 ℃時,從滴液漏斗中滴加乙醇和乙酸混合液(速度為每分鐘30滴為宜),并維持適宜的反應溫度。滴加完畢,繼續(xù)加熱數(shù)分鐘,直到反應液溫度升到130 ℃,不再有餾出液為止。
③洗滌粗產物。
請回答下列問題:
(1)碎瓷片的作用是_____________________________________________。
冷凝管的作用是________________________________,水要從______(填“A”或“B”)口進入。餾出液的成分有_______________________________。
(2)整個實驗過程要嚴格控制溫度在________℃左右,否則會________________。
(3)洗滌粗產物的方法是:向粗產物中慢慢加入________溶液,然后用分液法分離。下列有關分液操作的敘述正確的是________(填字母序號)。
a.應選用球形分液漏斗進行分液,使用前要檢查是否漏水
b.將混合液倒入分液漏斗,塞緊玻璃塞,上下振蕩
c.混合液搖勻后,立即將分液漏斗放在鐵圈上靜置,分層
d.打開分液漏斗的玻璃塞,再打開旋塞,使下層液體從分液漏斗下端放出,待下層液體完全流出后關閉旋塞,把上層液體從分液漏斗上口倒出
(4)為了得到更純的產物,需向(3)中得到的酯中加入無水硫酸鎂進行干燥,然后通過________法分離。
下列區(qū)分乙酸乙酯精品和粗品的方法,不合理的是______________。
a.用溴水檢驗 b.用金屬鈉檢驗
c.測定沸點 d.用新制Cu(OH)2懸濁液檢驗
(5)本實驗如何創(chuàng)造條件使酯化反應盡量向生成物方向進行?(至少提出兩點)
①________________________________________________________;
②________________________________________________________。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】含氯消毒劑給自來水消毒后有余氯Na2S2O3可用于自來水中余氯的測定。測定自來水中余氯含量的方案如下:在250 mL碘量瓶中(或具塞錐形瓶中)放置0.5 g碘化鉀,加10 mL稀硫酸,準確量取流動水樣100 mL(打開自來水龍頭,待水流數(shù)十秒后再取水樣) 置于碘量瓶,迅速塞上塞搖動,見水樣呈淡黃色,加1 mL淀粉溶液變藍,則說明水樣中有余氯。再以c mol·L-1標準Na2S2O3溶液滴定,至溶液藍色消失呈無色透明溶液,記下消耗硫代硫酸鈉溶液的體積。
(已知:滴定時反應的化學方程式為I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6)
(1)若該自來水是以漂白粉消毒,能說明水樣中有余氯的反應離子方程式為_______________________________________________________。
(2)按上述方案實驗,消耗標準Na2S2O3溶液V mL,該次實驗測得自來水樣品中余氯量(以游離Cl2計算)為________mg·L-1。在上述實驗過程中,若“塞上塞搖動”動作不夠迅速,則測得結果________(填“偏高”、“偏低”或“不變”)。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】(1)實驗室制取CO2的離子反應方程式:________________________________________;
(2)CO2與足量的NaOH溶液反應的離子方程式:________________________________;
(3)氫氧化鐵膠體制備的離子反應:_____________________________________________;
(4)同溫同壓條件下,N2與O2的摩爾質量比為:__________。
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網違法和不良信息舉報平臺 | 網上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com