【題目】實(shí)驗(yàn)室以軟錳礦(主要成分為MnO2,還有少量FeO、Fe2O3、MgO和Al2O3雜質(zhì))為原料制備高錳酸鉀的流程如下圖:

(1) “酸浸”需要加熱的目的是__________,此過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是______________(任寫條)

(2) “熔融”過程中,MnO2KC1O3氧化成K2MnO4。

該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________。

加入KC1O3應(yīng)過量的原因除了提高MnO2利用率,還有_________________.

將適量KClO3KOH混合均勻后在坩堝內(nèi)高溫反應(yīng),應(yīng)選用坩堝為__________。(選填序號(hào))

a.石英坩堝 b.鐵坩堝 c.氧化鋁坩堝

(3)己知:MnO42-只存在于強(qiáng)堿環(huán)境(pH>13.5)中,當(dāng)pH降低時(shí),MnO42-會(huì)歧化為MnO4-MnO2;飽和碳酸鉀溶液的pH約為12.3,飽和碳酸氫鉀溶液的pH約為8.8;③相關(guān)物質(zhì)的溶解度曲線如下圖。

請(qǐng)補(bǔ)充完整由浸取液制備KMnO4晶體的實(shí)驗(yàn)方案:向浸取液中緩緩?fù)ㄈ?/span>CO2_____________,低溫供干得KMnO4晶體。

【答案】 加快反應(yīng)速率 FeO+2H+=Fe2++H2O; Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O; MgO+2H+ =Mg2++H2O;

Al2O3+6H+=2Al3++3H2O;若寫 2Fe2++4H++MnO2=Mn2++2Fe3++2H2O 等合理答案也給分。 3MnO2+KC1O3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O KC1O3自身會(huì)分解 b pH≈12.3,過濾,將濾液蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾,洗滌

【解析】本題以軟錳礦為原料,考查常見無機(jī)物質(zhì)高錳酸鉀的制備,仔細(xì)分析每一個(gè)流程中加入的物質(zhì)、發(fā)生的反應(yīng),主要產(chǎn)物及雜質(zhì),根據(jù)所學(xué)的知識(shí)即可較好的解決。加入稀硫酸,可除去雜質(zhì)FeO、Fe2O3MgOAl2O3,濾渣為MnO2,加入氯酸鉀和氫氧化鉀熔融可得到高錳酸鉀固體,溶解得到溶液,然后高錳酸鉀和雜質(zhì)的溶解度的差異,可分離出高錳酸鉀。

(1)向軟錳礦中加入稀硫酸,能將雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為溶于水的物質(zhì),從而將雜質(zhì)除去,為了加快反應(yīng)速率,可以采取升溫、將軟錳礦粉碎、加大硫酸濃度等措施。金屬氧化物與酸反應(yīng)的離子方程式為:FeO+2H+=Fe2++H2O Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O; MgO+2H+ =Mg2++H2O;Al2O3+6H+=2Al3++3H2O;MnO2有氧化性,能與Fe2+ 發(fā)生:2Fe2++4H++MnO2=Mn2++2Fe3++2H2O 。故答案為:加快反應(yīng)速率;離子方程式按上述任寫一個(gè)。

(2) ①在KOH存在下,MnO2KC1O3氧化成K2MnO4KC1O3 被還原為KCl,發(fā)生的反應(yīng)為: 3MnO2+KC1O3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O 。 ② 加大一種反應(yīng)物的用量,往往可以使另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率提高,本題加入過量的KC1O3,可以太高M(jìn)nO2的轉(zhuǎn)化率,提高其利用率;高溫下KC1O3自身會(huì)分解,降低MnO2利用率,故KC1O3要過量。答案為: KC1O3自身會(huì)分解 ③KOH為強(qiáng)堿,具有強(qiáng)腐蝕性,高溫下腐蝕性更強(qiáng),能與SiO2、Al2O3發(fā)生反應(yīng),故不能選用,只能用鐵坩堝,答案選b。

(3)浸取液中含有K2MnO4及雜質(zhì)KCl,相同溫度下,KMnO4K2CO3溶解度差異很大,所以緩慢通入CO2氣體至溶液pH約為12.3,K2MnO4轉(zhuǎn)化為KMnO4和固體MnO2,同時(shí)生成K2CO3,過濾得到濾液 KMnO4K2CO3 、KCl及其他少量雜質(zhì),相同溫度下 K2CO3 、KCl及其他少量雜質(zhì)溶解度大于KMnO4 ,故可將將濾液蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶到較低溫度,過濾,洗滌就可得到較純的KMnO4晶體,然后低溫烘干即可。答案為:至pH≈12.3 ,過濾,將濾液蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾,洗滌

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】能使紅墨水褪色的物質(zhì)是(  )

A. 活性炭B. 氯水C. 蔗糖溶液D. 漂白粉

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【題目】下列有關(guān)有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的說法正確的是

A. 乙烯、苯和乙酸均能與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)

B. 某芳香烴的分子式為C10H14,常溫下它可使酸性KMnO4溶液褪色,且分子結(jié)構(gòu)中只有一個(gè)側(cè)鏈,符合條件的烴有4種

C. 1 mol的有機(jī)物(結(jié)構(gòu)如右圖)最多能與含5mol NaOH的水溶液完全反應(yīng)

D. 蛋白質(zhì)鹽析會(huì)使蛋白質(zhì)失去生理活性,加熱、紫外線照射等措施可使蛋白質(zhì)變性

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】實(shí)驗(yàn)室可用氯酸鉀與密度為1.19gcm3,溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36.5%的濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣。

I.反應(yīng)方程式如下:___KClO3+ HCl= KCl+ Cl2↑+ H2O

(1)配平方程式,并用雙線橋法表示上述反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。

(2)若反應(yīng)中被氧化的鹽酸為5mol,則生成的氯氣體積為__________(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。

II.甲同學(xué)設(shè)計(jì)如圖所示裝置研究氯氣能否與水發(fā)生反應(yīng),氣體a是含有少量空氣和水蒸氣的氯氣。請(qǐng)回答下列問題:

(1)證明氯氣和水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為__________,反應(yīng)的化學(xué)方程式是__________

(2)若將氯氣通入石灰乳制取漂白粉,反應(yīng)的化學(xué)方程式是__________,漂白粉溶于水后,遇到空氣中的CO2,即產(chǎn)生漂白、殺菌作用,反應(yīng)的化學(xué)方程式是__________

III.乙同學(xué)用上述濃鹽酸配置0.100 mol·L-1的稀鹽酸480 mL,下列說法正確的是__________。

A.取用240 mL的容量瓶
B.應(yīng)量取上述濃鹽酸的體積為4.2mL

C.定容搖勻后發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線,再加蒸餾水與刻度線相切,所配溶液濃度偏小

D.定容時(shí),仰視刻度線所配溶液濃度偏大

E.量取上述濃鹽酸的體積時(shí)俯視刻度線所配溶液濃度偏大

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】輝銅礦的主要成分是Cu2S,可用于制取金屬銅和銅鹽。

(1)己知部分反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:

C(s)+S2(g)=CS2(g) ΔH1=akmol-1

Cu2S(s)+H2(g)=2Cu(s)+H2S(g) ΔH2=bkmol-1

2H2S(g)=2H2(g)+S2(g) ΔH3=ckmol-1

C(s)+2Cu2S(s)=4Cu(s)+CS2(g)的ΔH=_________kmol-1(用含 a、b、c 的代數(shù)式表示。

(2)從輝銅礦中浸取銅元素,可用FeCl3作浸取劑。

反應(yīng)Cu2S+4FeCl3=2CuCl2+4FeCl2+S,每生成1mol CuCl2,反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為_______;浸取時(shí),在有氧環(huán)境下可維持Fe3+較高濃度。有關(guān)反應(yīng)的離子方程式是______________。

浸取過程中加入洗滌劑溶解硫時(shí),銅元素的浸取率的變化見如圖。其原因是_____________

353K時(shí),向FeCl3浸取液中加入CuCl2,能加快銅元素的浸取速率,其反應(yīng)原理可用化學(xué)方程式表示為:__________,CuCl+FeCl3=CuCl2+FeCl2

(3)輝銅礦可由黃銅礦(主要成分為CuFeS2)通過電化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)變而成,有關(guān)轉(zhuǎn)化見如圖。轉(zhuǎn)化時(shí)正極的電極反應(yīng)式為_________________。

(4)CuCl懸濁液中加入Na2S,發(fā)生的反應(yīng)為2CuCl(s)+S2-(aq) Cu2S(s)+2Cl-(aq),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K= ________[己知Ksp(CuCl)=1.2×l0-6,Ksp(Cu2S)=2.5×l0-43]。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知拆開1mol氫氣中化學(xué)鍵需要吸收436kJ熱量,拆開1mol氧氣中的化學(xué)鍵需要吸收496kJ的熱量,形成1molH—O共價(jià)鍵放出463kJ的熱量。反應(yīng)2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)的能量變化如右圖所示。下列說法正確的是

A. 2H(g)→H2(g) H >0

B. 圖中E1 = 932kJ

C. 圖中E2 = 926 kJ

D. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H =-484 kJ·mol1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】二氧化碳的捕捉、封存與再利用是實(shí)現(xiàn)溫室氣體減排的重要途徑之一。

(1)二氧化碳的電子式為___________。

(2)下列利用二氧化碳的反應(yīng)中原子利用率達(dá)100%的是_________(填序號(hào))。

a.CO2+2NH3 CO(NH2)2+H2O

b.CO2+CH4CH3COOH

c.CO2+3H2CH3OH+H2O

d.

(3)一種正在開發(fā)的利用二氧化碳制取甲醇的流程如下:

①反應(yīng)(Ⅰ)將CO2和H2O轉(zhuǎn)化為甲酸常用途徑有兩種,如下圖(a)和(b)。

圖(a)中能量主要轉(zhuǎn)化方式為___________,圖(b)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________

②在5L的恒溫恒容密閉容器中充入1moLCO和4molH2,加入催化劑發(fā)生反應(yīng),測(cè)得CO及CH3OH的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如下圖所示。

圖中第___________min(填數(shù)字)反應(yīng)達(dá)到平衡,CO在0~4min內(nèi)的平均反應(yīng)速率比在4~8min內(nèi)的快,其原因是___________;達(dá)到平衡時(shí)氫氣的濃度為___________。

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【題目】Ⅰ.砷(As)是第四周期VA族元素,可以形成As2O3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物,有著廣泛的用途。回答下列問題:

(1)畫出砷的原子結(jié)構(gòu)示意圖______________。

(2)工業(yè)上常將含砷廢渣(主要成分為As2S3)制成漿狀,通入O2氧化,生成H3AsO4和單質(zhì)硫。寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________________

(3)298K時(shí),將20mL3×mol·L-1Na3AsO3、20mL3×mol·L-1I2和20ml NaOH溶液混合,發(fā)生反應(yīng):。溶液中與反應(yīng)時(shí)間(t)的關(guān)系如圖所示。

①下列可判斷反應(yīng)達(dá)到平衡的是________(填標(biāo)號(hào))。

a.溶液的pH不再變化

b.v(I)=2v(

C.不再變化

d.c(I)=2ymol·L-1

②tm時(shí),V________V(填“大于”“小于”或“等于”)。

③tm時(shí)V________tm時(shí)V(填“大于”“小于”或“等于”),理由是____________________________。

Ⅱ.碳是重要的短周期元素,可以形成CO、CO2、CH3OH(甲醇)等化合物。

(1)以CO或CO2與H2為原料,在一定條件下均可合成甲醇,你認(rèn)為用哪種合成設(shè)計(jì)線路更符合“綠色化學(xué)”理念:(用化學(xué)反應(yīng)方程式表示)________

(2)如圖所示是用于合成甲醇產(chǎn)品中甲醇含量的檢測(cè)儀。

寫出該儀器工作時(shí)的總反應(yīng)式及正極反應(yīng)式:

總反應(yīng)式__________________________

正極反應(yīng)式__________________________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】實(shí)驗(yàn)室制下列有機(jī)物,不需要用冷凝裝置的是

A. 硝基苯B. 溴乙烷C. 乙烯D. 乙酸乙酯

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