高錳酸鉀是錳的重要化合物和常用的氧化劑.以下是工業(yè)上用軟錳礦(主要成分MnO2)制備高錳酸鉀的一種工藝流程.

請回答:
(1)KMnO4稀溶液是一種常用的消毒劑.其消毒機理與______(填字母)相同.
a.NaClO溶液  b.乙醛   c.雙氧水  d.75%的酒精
(2)操作Ⅰ的名稱是______;硫酸亞鐵在酸性條件下將MnO2還原為MnSO4,酸浸時發(fā)生主要反應的化學方程式為______
(3)上述流程中可以循環(huán)使用的物質(zhì)有______和______(填化學式).若不考慮物質(zhì)循環(huán)與制備過程中的損失,則1mol MnO2可制得______mol KMnO4
(4)MnO2在酸性條件下具有強氧化性,可被還原為Mn2+.寫出MnO2與濃鹽酸制取氯氣的化學方程式______
為驗證MnO2具有強氧化性,下列方案可行的是______(填字母)
A.MnO2固體加入到FeCl3溶液中,再加KSCN溶液,觀察溶液是否變紅
B.MnO2固體加入到Na2SO3溶液中,再加BaCl2溶液,觀察是否有白色沉淀生成
C.MnO2固體加入到FeSO4與KSCN的酸性混合液中,觀察溶液是否變紅
(5)酸性KMnO4與H2C2O4溶液反應,反應開始時溶液褪色較慢,反應一段時間后褪色會迅速加快,其原因是______.

解:(1)KMnO4有強氧化性,利用其強氧化性殺菌消毒,消毒原理與NaClO溶液、雙氧水一樣,乙醛、75%的酒精消毒的原理是使病毒的成分蛋白質(zhì)發(fā)生變性進行消毒,故選ac;
故答案為:ac;
(2)二氧化錳難溶于水,高錳酸鉀和碳酸鉀易溶于水,不溶于液體的固體和液體分離的一種方法是過濾;根據(jù)FeSO4在反應條件下將MnO2還原為MnSO4,F(xiàn)e2+被氧化為Fe3+,故酸浸時生成硫酸錳、硫酸鐵,根據(jù)元素守恒還有水生成,反應方程式為2FeSO4+MnO2+2H2SO4=MnSO4+Fe2(SO43+2H2O.
故答案為:過濾;2FeSO4+MnO2+2H2SO4=MnSO4+Fe2(SO43+2H2O;
(3)制備中利用的原料,在轉化過程中又生成的可以循環(huán)利用.由轉化關系圖知,除石灰、二氧化碳外,K2MnO4溶液中通入CO2以制備KMnO4生成的MnO2及最后由母液加入石灰生成的KOH,會在MnO2、KOH的熔融制備K2MnO4中被循環(huán)利用;由2MnO2+4KOH+O2 2K2MnO4+2H2O 可知最初的原料中1mol MnO2恰好得到1mol K2MnO4,由3K2MnO4+CO2=2KMnO4+K2CO3+MnO2知,1mol K2MnO4在反應中能得到 molKMnO4,
故答案為:KOH、MnO2;;
(4)濃鹽酸和二氧化錳在加熱條件下能發(fā)生氧化還原反應生成氯化錳、氯氣、水,反應的方程式為
MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2 ↑+2H2O;
A.把MnO2固體加入到FeCl3溶液中,再加入KSCN溶液,觀察溶液是否變紅,不加MnO2固體也能變紅,變紅是三價鐵離子和KSCN溶液反應的結果,故A錯誤;
B.把Na2SO3溶液再加入BaCl2溶液,有白色沉淀亞硫酸鈉生成,MnO2固體加入與否無關,故B錯誤;
C.把MnO2固體加入到FeSO4溶液中,如果二氧化錳具有氧化性,將+2價的鐵氧化成+3價的鐵,則再加入KSCN溶液,三價鐵離子和KSCN溶液反應:Fe3++3SCN-?Fe(SCN)3顏色為血紅色,所以觀察溶液是否變紅可判斷,故C正確;
故選C.
故答案為:MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2 ↑+2H2O;C;
(5)酸性KMnO4與H2C2O4溶液反應,反應開始時溶液褪色較慢,反應一段時間后褪色會迅速加快,其原因是反應生成了催化劑MnSO4,反應生成的Mn2+,起催化作用,催化劑降低了反應所需的活化能,加快反應速率,
故答案為:反應生成的Mn2+,起催化作用;
分析:(1)KMnO4有強氧化性,消毒原理與NaClO溶液、雙氧水一樣;
(2)根據(jù)不溶于液體的固體和液體分離的一種方法考慮;根據(jù)FeSO4在反應條件下將MnO2還原為MnSO4,則Fe2+被氧化為Fe3+,故酸浸時生成硫酸錳、硫酸鐵,根據(jù)元素守恒還有水生成;
(3)制備中利用的原料,在轉化過程中又生成的可以循環(huán)利用;最初的原料中1mol MnO2恰好得到1mol K2MnO4,由3K2MnO4+CO2=2KMnO4+K2CO3+MnO2知,1mol K2MnO4在反應中能得到 molKMnO4
(4)濃鹽酸和二氧化錳在加熱條件下反應生成氯化錳、氯氣和水,注意稀鹽酸和二氧化錳不反應,從而確定方程式;三價鐵離子和KSCN溶液反應:Fe3++3SCN-?Fe(SCN)3顏色為血紅色,亞硫酸鋇為白色沉淀;
(5)根據(jù)催化劑能加快化學反應速率以及催化加快反應速率的原因進行解答;
點評:本題考查常見氧化劑與還原劑、氧化還原反應、化學計算和對工藝流程的理解、閱讀題目獲取信息的能力等,需要具有扎實的基礎知識與靈活運用知識解決問題的能力,題目難度中等.
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科目:高中化學 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)高錳酸鉀是一種重要的化學試劑,其溶液不很穩(wěn)定,在酸性條件下會分解生成二氧化錳和氧氣,在中性或弱堿性溶液中分解速度很慢,見光分解速度加快.
(1)高錳酸鉀溶液應
 
(填保存的注意事項);酸性條件下高錳酸鉀溶液分解的離子方程式
 

(2)請配平高錳酸鉀溶液與草酸鈉Na2C2O4溶液在酸性條件下反應的離子方程式:MnO4-+C2O42-+H+--Mn2++CO2↑+
(3)某學習小組為了探究高錳酸鉀溶液和草酸鈉溶液的反應過程,將高錳酸鉀溶液逐滴地滴入一定體積的酸性草酸鈉溶液中(溫度相同,并不斷振蕩時),記錄的現(xiàn)象如下表:
滴入高錳酸鉀溶液的次序(每滴溶液的體積相同) 高錳酸鉀溶液紫色褪去的時間
先滴入第1滴 1min
褪色后再滴入第2滴 15s
褪色后再滴入第3滴 3s
褪色后再滴入第4滴 1s
請分析高錳酸鉀溶液褪色時間變化的原因
 

(4)該學習小組在獲取了上述經(jīng)驗和結論以后,用穩(wěn)定的物質(zhì)草酸鈉Na2C2O4(相對分子質(zhì)量134.0)來標定高錳酸鉀溶液的濃度.他們準確稱取1.340g純凈的草酸鈉配成250mL溶液,每次準確量取25.00mL溶液酸化后用KMnO4溶液滴定.
①高錳酸鉀溶液應裝在
 
(填下圖中的儀器編號).
②為了防止高錳酸鉀在酸性條件下分解而造成誤差,滴定開始時,操作上必須是
 

③當溶液呈微紅色且半分鐘內(nèi)不褪色,消耗KMnO4溶液20.00mL(多次測定的平均值),則KMnO4溶液的濃度為
 

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科目:高中化學 來源:2013-2014學年浙江省高三上學期第三次月考化學試卷(解析版) 題型:實驗題

高錳酸鉀是一種重要的化學試劑,其溶液不很穩(wěn)定,在酸性條件下會分解生成二氧化錳和氧氣,在中性或弱堿性溶液中分解速度很慢,見光分解速度加快。

(1)酸性條件下高錳酸鉀溶液分解的離子方程式                            

(2)請配平高錳酸鉀溶液與草酸鈉Na2C2O4溶液在酸性條件下反應的離子方程式:

______MnO4—  +______C2O42—+______H+=______Mn2++______CO2↑+____________

(3)某學習小組為了探究高錳酸鉀溶液和草酸鈉溶液的反應過程,將高錳酸鉀溶液逐滴地滴入一定體積的酸性草酸鈉溶液中(溫度相同,并不斷振蕩時),記錄的現(xiàn)象如下表:


滴入高錳酸鉀溶液的次序(每滴溶液的體積相同)

高錳酸鉀溶液紫色褪去的時間

先滴入第1滴

1min

褪色后再滴入第2滴

15s

褪色后再滴入第3滴

3s

褪色后再滴入第4滴

1s

 

請分析高錳酸鉀溶液褪色時間變化的原因           。

(4)該學習小組在獲取了上述經(jīng)驗和結論以后,用穩(wěn)定的物質(zhì)草酸鈉Na2C2O4(相對分子質(zhì)量134.0)來標定高錳酸鉀溶液的濃度。他們準確稱取1.340g純凈的草酸鈉配成250mL溶液,每次準確量取25.00mL溶液酸化后用KMnO4溶液滴定。

①高錳酸鉀溶液應裝在              (填下圖中的儀器編號)。

②為了防止高錳酸鉀在酸性條件下分解而造成誤差,滴定時應注意的是              。

③若在實驗過程中存在下列操作,其中會使所測KMnO4濃度偏低的是              

A.未潤洗盛放KMnO4的滴定管

B.滴定前尖嘴部分無氣泡,滴定終點時出現(xiàn)氣泡

C.定容時,俯視刻度線

D.錐形瓶用水洗之后未用待測液潤洗

④當溶液呈微紅色且半分鐘內(nèi)不褪色,消耗KMnO4溶液20.00mL(多次測定的平均值),則KMnO4溶液的濃度為                  。

 

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科目:高中化學 來源:2014屆四川省資陽市高三第一次診斷性考試理綜化學試卷(解析版) 題型:填空題

高錳酸鉀是錳的重要化合物和常用氧化劑,在實驗室和醫(yī)療上有非常廣泛的應用。以下是工業(yè)上用軟錳礦(主要含MnO2)制備高錳酸鉀晶體的一種工藝流程:

(1)操作Ⅱ的名稱是_______,實驗室進行該操作須用到的玻璃儀器有       ;

(2)反應②的產(chǎn)物中,氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的    量之比是______;

(3)反應②中“酸化”時不能選擇下列酸中的______(填字母序號)

a.稀鹽酸     b.稀硫酸      c.稀醋酸

(4)電解錳酸鉀溶液也可以制備高錳酸鉀,其陰極反應式為:2H2O + 2e- = 2OH- + H2↑,如圖,b為電源的_______極,電解池的陽極反應式是_______;若電解過程中收集到2.24 L H2(標準狀況),則得到高錳酸鉀______g。(提示:陰離子放電順序MnO42->OH-

 

 

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科目:高中化學 來源:北京期末題 題型:填空題

高錳酸鉀是錳的重要化合物和常用的氧化劑。工業(yè)上以軟錳礦(主要成分是MnO2)為原料制備高錳酸鉀晶體。請回答下列問題:
(1)通常高錳酸鉀保存在棕色試劑瓶中,下列試劑不需要用棕色試劑瓶保存的是___(填字母代號)。
 a. 濃硝酸 b. 氯水 c. 燒堿
(2)KMnO4稀溶液是一種常用的消毒劑。其消毒機理與下列物質(zhì)不同的是_______(填字母代號)。
a. 84消毒液(主要成分是NaClO) b. 75%酒精 c. 臭氧 d. 雙氧水
(3)寫出MnO2催化H2O2溶液制氧氣的化學方程式______________。
(4)在用軟錳礦制備高錳酸鉀的生產(chǎn)中需要純凈的CO2氣體。
① 若實驗室要制備純凈的CO2,從下列給出的試劑中最好選擇_______(填字母代號)。
a. 石灰石 b. 濃鹽酸 c. 稀硫酸 d. 純堿
② 與上述所選試劑對應的氣體發(fā)生裝置是_______(填字母代號)。

(5)①通常狀況下,酸性高錳酸鉀溶液不能與下列物質(zhì)中的_______反應(填字母代號)。
a. 乙醇 b. Na2SO3溶液 c. 環(huán)己烯 d. 苯 e. FeSO4溶液
②將用稀硫酸酸化的高錳酸鉀溶液滴入盛有足量草酸溶液的試管中,振蕩后,觀察到的現(xiàn)象是______________。已知1mol草酸參加反應時轉移的電子數(shù)是2×6.02×1023,錳元素在生成物中的化合價為+2。請寫出此反應的化學方程式_____________________。

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科目:高中化學 來源: 題型:

高錳酸鉀是錳的重要化合物和常用的氧化劑。工業(yè)上以軟錳礦(主要成分是MnO2)為原料制備高錳酸鉀晶體。請回答下列問題:

(1)通常高錳酸鉀保存在棕色試劑瓶中,下列試劑不需要用棕色試劑瓶保存的是       (填字母代號)。

a. 濃硝酸        b. 氯水          c. 燒堿

(2)KMnO4稀溶液是一種常用的消毒劑。其消毒機理與下列物質(zhì)不同的是       (填字母代號)。

a. 84消毒液(主要成分是NaClO)    b. 75%酒精

c. 臭氧                            d. 雙氧水

(3)寫出MnO2催化H2O2溶液制氧氣的化學方程式              。

(4)在用軟錳礦制備高錳酸鉀的生產(chǎn)中需要純凈的CO2氣體。

    ① 若實驗室要制備純凈的CO2,從下列給出的試劑中最好選擇         (填字母代號)。

a. 石灰石   b. 濃鹽酸   c. 稀硫酸   d. 純堿

② 與上述所選試劑對應的氣體發(fā)生裝置是         (填字母代號)。

(5)①通常狀況下,酸性高錳酸鉀溶液不能與下列物質(zhì)中的    反應(填字母代號)。

       a. 乙醇    b. Na2SO3溶液    c. 環(huán)己烯    d. 苯     e. FeSO4溶液

②將用稀硫酸酸化的高錳酸鉀溶液滴入盛有足量草酸溶液的試管中,振蕩后,觀察到的現(xiàn)象是      。已知1mol草酸參加反應時轉移的電子數(shù)是2×6.02×1023,錳元素在生成物中的化合價為+2。請寫出此反應的化學方程式             。

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