【題目】實驗室以軟錳礦(主要成分為MnO2,還有少量FeO、Fe2O3、MgO和Al2O3雜質)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)生反應的離子方程式是______________。(任寫條)

(2) “熔融”過程中,MnO2KC1O3氧化成K2MnO4

該反應的化學方程式為_____________________。

加入KC1O3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高溫反應,應選用坩堝為__________。(選填序號)

a.石英坩堝 b.鐵坩堝 c.氧化鋁坩堝

(3)己知:MnO42-只存在于強堿環(huán)境(pH>13.5)中,當pH降低時,MnO42-會歧化為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相關物質的溶解度曲線如下圖。

請補充完整由浸取液制備KMnO4晶體的實驗方案:向浸取液中緩緩通入CO2,_____________,低溫供干得KMnO4晶體。

【答案】 加快反應速率 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自身會分解 b pH≈12.3,過濾,將濾液蒸發(fā)濃縮,冷卻結晶,過濾,洗滌

【解析】本題以軟錳礦為原料,考查常見無機物質高錳酸鉀的制備,仔細分析每一個流程中加入的物質、發(fā)生的反應,主要產物及雜質,根據(jù)所學的知識即可較好的解決。加入稀硫酸,可除去雜質FeO、Fe2O3、MgOAl2O3,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,能將雜質轉化為溶于水的物質,從而將雜質除去,為了加快反應速率,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:加快反應速率;離子方程式按上述任寫一個。

(2) ①在KOH存在下,MnO2KC1O3氧化成K2MnO4 ,KC1O3 被還原為KCl,發(fā)生的反應為: 3MnO2+KC1O3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O 。 ② 加大一種反應物的用量,往往可以使另一種反應物的轉化率提高,本題加入過量的KC1O3,可以太高MnO2的轉化率,提高其利用率;高溫下KC1O3自身會分解,降低MnO2利用率,故KC1O3要過量。答案為: KC1O3自身會分解 ③KOH為強堿,具有強腐蝕性,高溫下腐蝕性更強,能與SiO2、Al2O3發(fā)生反應,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轉化為KMnO4和固體MnO2,同時生成K2CO3,過濾得到濾液 KMnO4、 K2CO3 、KCl及其他少量雜質,相同溫度下 K2CO3 、KCl及其他少量雜質溶解度大于KMnO4 ,故可將將濾液蒸發(fā)濃縮,冷卻結晶到較低溫度,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,冷卻結晶,過濾,洗滌

練習冊系列答案
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【題目】能使紅墨水褪色的物質是(  )

A. 活性炭B. 氯水C. 蔗糖溶液D. 漂白粉

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【題目】下列有關有機化合物結構和性質的說法正確的是

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B. 某芳香烴的分子式為C10H14,常溫下它可使酸性KMnO4溶液褪色,且分子結構中只有一個側鏈,符合條件的烴有4種

C. 1 mol的有機物(結構如右圖)最多能與含5mol NaOH的水溶液完全反應

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【題目】實驗室可用氯酸鉀與密度為1.19gcm3,溶質質量分數(shù)為36.5%的濃鹽酸反應制取氯氣。

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

(1)配平方程式,并用雙線橋法表示上述反應中電子轉移的方向和數(shù)目

(2)若反應中被氧化的鹽酸為5mol,則生成的氯氣體積為__________(標準狀況下)。

II.甲同學設計如圖所示裝置研究氯氣能否與水發(fā)生反應,氣體a是含有少量空氣和水蒸氣的氯氣。請回答下列問題:

(1)證明氯氣和水反應的實驗現(xiàn)象為__________,反應的化學方程式是__________

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

III.乙同學用上述濃鹽酸配置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,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俯視刻度線所配溶液濃度偏大

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【題目】輝銅礦的主要成分是Cu2S,可用于制取金屬銅和銅鹽。

(1)己知部分反應的熱化學方程式如下:

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

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

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

(3)輝銅礦可由黃銅礦(主要成分為CuFeS2)通過電化學反應轉變而成,有關轉化見如圖。轉化時正極的電極反應式為_________________

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

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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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【題目】二氧化碳的捕捉、封存與再利用是實現(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中原子利用率達100%的是_________(填序號)。

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(Ⅰ)將CO2和H2O轉化為甲酸常用途徑有兩種,如下圖(a)和(b)。

圖(a)中能量主要轉化方式為___________,圖(b)中發(fā)生反應的化學方程式為___________。

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,測得CO及CH3OH的物質的量隨時間變化如下圖所示。

圖中第___________min(填數(shù)字)反應達到平衡,CO在0~4min內的平均反應速率比在4~8min內的快,其原因是___________;達到平衡時氫氣的濃度為___________。

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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;卮鹣铝袉栴}:

(1)畫出砷的原子結構示意圖______________

(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和單質硫。寫出發(fā)生反應的化學方程式________________________________。

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

①下列可判斷反應達到平衡的是________(填標號)。

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,V________V(填“大于”“小于”或“等于”)。

③tm時V________tm時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,你認為用哪種合成設計線路更符合“綠色化學”理念:(用化學反應方程式表示)________

(2)如圖所示是用于合成甲醇產品中甲醇含量的檢測儀。

寫出該儀器工作時的總反應式及正極反應式:

總反應式__________________________

正極反應式__________________________

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【題目】實驗室制下列有機物,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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