【題目】高錳酸鉀是一種常用氧化劑,主要用于化工、防腐及制藥工業(yè)等?蓪④涘i礦(主要成分為MnO2)和KClO3在堿性介質(zhì)中制得K2MnO4,然后通入CO2制備高錳酸鉀。已知:
溫度 | 溶解度/g | ||||
K2CO3 | KHCO3 | KMnO4 | K2SO4 | CH3COOK | |
20℃ | 111 | 33.7 | 6.38 | 11.1 | 217 |
(1)制備錳酸鉀的主要反應(yīng)為:3MnO2+6KOH+KClO3=3K2MnO4+KCl+3H2O
①該反應(yīng)中的氧化劑是_____________,還原劑是_____________。
②每生成 1mol K2MnO4轉(zhuǎn)移_______ mol 電子。
(2)通入少量CO2氣體時,錳酸鉀發(fā)生歧化反應(yīng),生成KMnO4,MnO2,K2CO3。
①則生成的 KMnO4與MnO2的物質(zhì)的量之比為__________。
②若CO2過量會生成KHCO3,導(dǎo)致得到的KMnO4產(chǎn)品的純度降低,其原因是______________________________,可以把通CO2改為加其他的酸。從理論上分析,選用下列酸中_______,得到的產(chǎn)品純度更高。
A.醋酸 B.濃鹽酸 C.稀硫酸
【答案】KClO3 MnO2 2 2:1 KHCO3的溶解度比K2CO3小很多,濾液蒸發(fā)濃縮時KHCO3會隨KMnO4一起結(jié)晶析出 A
【解析】
(1)該反應(yīng)中,錳元素化合價升高,故是還原劑,氯元素化合價降低;
(2)①根據(jù)題目信息可以寫出方程式為:;
②根據(jù)題目中的溶解度信息可以發(fā)現(xiàn)的溶解度比小很多,故濾液蒸發(fā)濃縮時會隨一起結(jié)晶析出;鹽酸具有還原性,能夠還原高錳酸鉀,加入醋酸生成醋酸鉀,醋酸鉀的溶解度比硫酸鉀大的多,蒸發(fā)濃縮時會留在母液中,加入硫酸生成的硫酸鉀溶解度小,會和高錳酸鉀一起結(jié)晶析出而有雜質(zhì)。
(1)該反應(yīng)中,錳元素化合價升高,故是還原劑,氯元素化合價降低,故是氧化劑,該反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)是6,即生成3個錳酸鉀轉(zhuǎn)移6個電子,故每生成 1mol轉(zhuǎn)移2 mol 電子;
答案為:; ;2;
(2)①根據(jù)題目信息可以寫出方程式為:,故生成的與 的物質(zhì)的量之比為2:1;
②根據(jù)題目中的溶解度信息可以發(fā)現(xiàn)的溶解度比小很多,故濾液蒸發(fā)濃縮時會隨一起結(jié)晶析出;鹽酸具有還原性,能夠還原高錳酸鉀,加入醋酸生成醋酸鉀,醋酸鉀的溶解度比硫酸鉀大的多,蒸發(fā)濃縮時會留在母液中,加入硫酸生成的硫酸鉀溶解度小,會和高錳酸鉀一起結(jié)晶析出而有雜質(zhì),故選擇醋酸;
答案為: 2:1 ;的溶解度比小很多,濾液蒸發(fā)濃縮時會隨一起結(jié)晶析出;A。
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【題目】下列溶液中微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是( )
A. 濃度均為0.1 mol·L-1的氨水和鹽酸等體積混合后:c(H+)=c(OH-)+c(NH3·H2O)
B. 等濃度的碳酸鈉、碳酸氫鈉溶液混合后:c(CO)<c(HCO)
C. 在NaHB溶液中一定有:c(Na+)=c(HB-)+2c(B2-)
D. Na2CO3溶液中:2c(Na+)=c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)
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【題目】現(xiàn)有Fe和Fe2O3組成的混合物27.2g,與100mL一定濃度稀硫酸恰好完全反應(yīng),放出標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24L H2,向反應(yīng)后的溶液中滴入KSCN溶液,未見紅色。求混合物中Fe的質(zhì)量____。
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【題目】氮的氧化物有許多重要的性質(zhì)與用途,但過量排放則會導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境問題。
(1)汽車排放出的氮氧化物是導(dǎo)致霧霾形成的重要原因之一,汽車內(nèi)安裝的尾氣處理器可大大降低氮氧化物的排放:2NO(g)+2CO(g)=2CO2(g)+N2(g) ΔH=x kJ/mol。
已知:N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH=+180.50kJ/mol
2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH=-566.00kJ/mol
x =________________。
(2)向某恒容密閉容器中加入一定量的NO、CO并使它們之間發(fā)生反應(yīng),下圖為在相同溫度、壓強、比表面積不同的催化劑(化學(xué)成分相同)的催化作用下,反應(yīng)過程中NO的物質(zhì)的量與時間之間的關(guān)系。
①表示催化劑比表面積較大的曲線是_________(填“a”或“b”)。
②t1min時改變(外界)的反應(yīng)條件可能是____________。
(3)對于反應(yīng):mA(g)+nB(g) =pC(g)+qD(g)來說,若A、B通過一步反應(yīng)能直接轉(zhuǎn)化為C、D,則該反應(yīng)的反應(yīng)速率v=kcm(A)cn(B),其中k為只與溫度有關(guān)的速率常數(shù);若為可逆反應(yīng),則v(正)、v(逆)均存在類似的關(guān)系式,k正、k逆也只與溫度有關(guān)。已知反應(yīng):2NO(g)+O2(g)2NO2(g)是通過下面兩步完成的:
①________________________________________(快)H1<0。
②N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢)H2<0。
某科研小組測量出反應(yīng)②的部分實驗數(shù)據(jù)如下表所示:
c(N2O2)/mol/L | c(O2)/mol/L | v2正[mol/(L·s)] |
0.010 | 0.010 | 1.7510-6 |
0.030 | 0.020 | 1.0510-5 |
x | 0.030 | 1.0510-5 |
i.用k2正表示②的正反應(yīng)速率常數(shù),則v2正=_________,x=_______,速率常數(shù)k2正=_______L·(mol·s)-1(填具體的數(shù)值)。
ii.在①的空白處寫出化學(xué)方程式,若①②兩個反應(yīng)的正、逆反應(yīng)速率常數(shù)分別用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示,則2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的平衡常數(shù)K=____________(用速率常數(shù)表示);反應(yīng)達到平衡后升高溫度,在新平衡建立前,體系內(nèi)c(N2O2)的大小變化情況是________。
(4)在恒溫恒容條件下,能表明2NO(g)+O2(g)2NO2(g)(只考慮總反應(yīng))己達到平衡狀態(tài)的是_____________。
a.混合氣體密度保持不變 b.混合氣體平均摩爾質(zhì)量不變
c.正反應(yīng)速率:v(NO)=v(NO2) d.生成NO2、O2的物質(zhì)的量之比為1:2
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【題目】青蒿素是一種高效的抗瘧藥,某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)通過查閱資料獲得如下信息:青蒿素是由碳、氫、氧三種元素所組成的,熔點為156~157℃,他們設(shè)計了如下裝置來測量青蒿素的分子組成,回答下列問題:
裝置 | 實驗前/g | 實驗后/g |
E | 22.6 | 42.4 |
F | 80.2 | 146.2 |
(1)試劑加入后首先要進行的操作是_____________,其目的是____________,實驗中需要對開關(guān)K1、K2、K3進行操作,首次對開關(guān)K1、K2、K3進行操作的方法是________,適當(dāng)時間后再關(guān)閉相應(yīng)的開關(guān),為提高實驗的準(zhǔn)確性,在C處停止加熱后還應(yīng)進行的操作是____________。
(2)試劑a、b分別是________________________________________,點燃C、D處酒精燈的先后順序是___________________________,使用裝置D的目的是___________。
(3)E中使用硫酸銅相對于使用CaCl2的好處(不考慮吸收效果的差異性)是_____。
(4)充分反應(yīng)后獲得的有關(guān)數(shù)據(jù)如上表(假設(shè)生成的氣體全部被吸收):則測得青蒿素的最簡式是_________________________。
(5)若要求出青蒿素的分子式,還需要通過實驗測量出一個數(shù)據(jù),請你指出該數(shù)據(jù)是什么,測量出該數(shù)據(jù)的方法是(只考慮理論上的可能性):___________。
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【題目】Fe3O4中含有Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ),以Fe3O4/Pd為催化材料,可實現(xiàn)用H2消除酸性廢水中的致癌物NO2-,其反應(yīng)過程如圖所示。下列說法正確的是( )
A.Pd作正極
B.Fe(Ⅱ)與Fe(Ⅲ)的相互轉(zhuǎn)化起到了傳遞電子的作用
C.反應(yīng)過程中NO2-被Fe(Ⅱ)氧化為N2
D.用該法處理后水體的pH降低
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【題目】已知高能鋰電池的總反應(yīng)式為:2Li+FeS=Fe+Li2S[LiPF6SO(CH3)2為電解質(zhì)],用該電池為電源進行如圖的電解實驗,電解一段時間測得甲池產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下H24.48L。下列有關(guān)敘述不正確的是
A.從隔膜中通過的離子數(shù)目為0.4NA
B.若電解過程體積變化忽略不計,則電解后甲池中溶液濃度為4mol/L
C.A電極為陽極
D.電源正極反應(yīng)式為:FeS+2Li++2e-=Fe+Li2S
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【題目】LiOH是制備鋰離子電池的材料,可由電解法制備。工業(yè)上利用如圖裝置電解制備LiOH,兩電極區(qū)電解液分別為LiOH和LiCl溶液。下列說法正確的是
A.B極區(qū)電解液為LiOH溶液
B.電極每產(chǎn)生22.4L氣體,電路中轉(zhuǎn)移2mole-
C.電解過程中Li+遷移入B電極區(qū)、OH-遷移入A電極區(qū)
D.電解池中總反應(yīng)方程式為:2HCl2H2↑+Cl2↑
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【題目】今年為門捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期律150周年。門捷列夫預(yù)言了很多未知元素,鍺是其中一種,工業(yè)上用精硫鍺礦(主要成分為GeS2)制取高純度鍺,其工藝流程如圖所示。請回答:
(1)鍺在元素周期表中的位置是__________。
(2)800℃,在N2氛圍中使精硫鍺礦升華的目的是______________。
(3)酸浸時Ge、S元素均被氧化到最高價態(tài),寫出該反應(yīng)的離子方程式____。酸浸時溫度不能過高的原因是_____
(4)GeCl4易水解生成GeO2·nH2O,此過程化學(xué)方程式為_____。溫度對GeCl4水解率的影響如圖所示,為提高水解率,實驗時可采取的措施為______(填序號)。
A.冰水浴
B.冰鹽水浴
C.49℃水浴
(5)請判斷25℃時0.1mol·L-1NaHGeO3溶液pH________(填“>”=”或“<”)7,理由是____(已知25℃時,H2GeO3的Ka1=1.7×10-9,Ka2=1.9×10-13)。
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