【題目】KMnO4在醫(yī)療上有廣泛地應(yīng)用,可用于防腐、制藥、消毒等,F(xiàn)以軟錳礦(主要成分為MnO2,含有少量Al2O3、SiO2等)為原料制備KMnO4的工業(yè)流程如圖所示。

1)料渣的主要成分是____,操作2的意義是__________

2調(diào)pH”的目的是__________;寫出氧化過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:________;熔融過程中,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_______

3)操作3的內(nèi)容為蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾、洗滌、烘干,已知KHCO3、KMnO4的溶解度曲線是下圖中的兩種,則KHCO3、KMnO4的溶解度曲線分別是_____(填序號(hào))。

4)用惰性電極電解K2MnO4溶液也可得到目標(biāo)產(chǎn)物,則生成目標(biāo)產(chǎn)物的電極反應(yīng)式為___________,充分電解后,得到的溶液中溶質(zhì)的主要成分是______KMnO4。

【答案】SiO2 提高原料的利用率 除去Al3+ 2MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+ 1:2 II、 MnO42--e-= MnO4- KOH

【解析】

軟錳礦(主要成分為MnO2,含有少量Al2O3、SiO2)加入稀硫酸同時(shí)通入二氧化硫,可將MnO2還原成Mn2+,則溶液中主要陽(yáng)離為Mn2+Al3+,料渣為不溶于稀硫酸的SiO2,之后濾液中加入碳酸錳調(diào)節(jié)pH使Al3+轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀除去;然后加入高錳酸鉀氧化Mn2+得到MnO2沉淀,向熔融狀態(tài)的MnO2中通入氧氣,同時(shí)加入KOH,反應(yīng)生成K2MnO4,加水溶解并通入過量二氧化碳,K2MnO4發(fā)生歧化得到含KMnO4KHCO3的溶液,以及MnO2沉淀,之后對(duì)濾液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾、洗滌烘干得到高錳酸鉀晶體。

(1)根據(jù)分析可知料渣主要成分為SiO2,操作2可以提高原料的利用率;

(2)調(diào)pH值的目的是使Al3+轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀除去;氧化過程中KMnO4Mn2+發(fā)生歸中反應(yīng)得到MnO2,離子方程式為2 MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+;熔融過程中O2為氧化劑,由0價(jià)降為-2價(jià),每個(gè)氧氣分子可以得到4個(gè)電子,MnO2為還原劑,化合價(jià)由+4價(jià)升為+6價(jià),失去2個(gè)電子,所以氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為1:2;

(3)操作3的內(nèi)容為蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾、洗滌、烘干,說(shuō)明KHCO3的溶解度隨溫度變化較大,為防止其析出要趁熱過濾,所以曲線II代表碳酸氫鉀;而KMnO4的溶解度隨溫度變化不大,而且KMnO4析出,說(shuō)明其溶解度要比碳酸氫鉀的溶解度小,所以曲線代表KMnO4的溶解度;

(4)K2MnO4得到KMnO4,錳元素化合價(jià)升高被氧化,所以應(yīng)在陽(yáng)極生成,電極方程式為MnO42--e-= MnO4-;電解過程中陰極水電離出的氫離子放電生成氫氣,同時(shí)破壞水的電離平衡產(chǎn)生氫氧根,所以溶質(zhì)為KOHKMnO4。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】在密閉容中發(fā)生下列反應(yīng)aA(g)cC(g)dD(g),反應(yīng)達(dá)到平衡后,將氣體體積壓縮到原來(lái)的一半,當(dāng)再次達(dá)到平衡時(shí),D的濃度為原平衡的1.8倍,下列敘述正確的是

A. A的轉(zhuǎn)化率變大B. 平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)

C. D的體積分?jǐn)?shù)變大D. acd

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【題目】下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)原理判斷正確的是( )

A.若一定條件下,反應(yīng)達(dá)平衡后,壓縮容器,則反應(yīng)物濃度增大,平衡正向移動(dòng)

B.已知水合肼()是二元弱堿,能發(fā)生類似于多元酸的電離形式,則在水中它的第二步電離方程式為

C.同溫同壓下,在光照和點(diǎn)燃條件下的不同

D.在一定條件下的溶液,若升高溫度,則減小

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【題目】對(duì)于可逆反應(yīng)2AB3gA2g+3B2g H0下列圖像不正確的是(

A.B.

C.D.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】9.28g Na2CO3·x H2O溶于水配成5mL溶液,然后逐滴滴入稀鹽酸直至沒有氣體放出為止,用去鹽酸20mL,并收集到896mL CO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。求:

1)稀鹽酸的物質(zhì)的量濃度;________

2x的值。_________

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】有機(jī)物 A、B、C、D、E 的衍變關(guān)系如下所示。其中,A 是糧食發(fā)酵的產(chǎn)物,D 是高分子化合物,E 具有水果香味。

請(qǐng)回答下列問題:

(1)A 的名稱是______,含有的官能團(tuán)名稱是______。

(2)寫出 A 和 B 反應(yīng)生成 E 的化學(xué)方程式______,該反應(yīng)的類型為______。

(3)D 的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為______。

(4)寫出把 C 通入溴水中的現(xiàn)象______。

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【題目】鉀和碘的相關(guān)化合物在化工、醫(yī)藥、材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。回答下列問題:

(1)準(zhǔn)晶是一種無(wú)平移周期序,但有嚴(yán)格準(zhǔn)周期位置序的獨(dú)特晶體,可通過________方法區(qū)分晶體、準(zhǔn)晶體和非晶體。

(2)基態(tài)K原子中,核外電子排布圖是_________,占據(jù)最高能層電子的電子云輪廓圖形狀為___________。K和Cr屬于同一周期,且核外最外層電子構(gòu)型相同,但金屬K的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)等都比金屬Cr低,原因是______________________________________。

(3)測(cè)定發(fā)現(xiàn)I3AsF6中存在I3+離子。I3+離子的幾何構(gòu)型為_____________,中心原子的雜化類型為________________。

(4)KIO3晶體是一種性能良好的非線性光學(xué)材料,具有鈣鈦礦型的立體結(jié)構(gòu),邊長(zhǎng)為a=0.446nm,晶胞中K、I、O分別處于頂角、體心、面心位置,如圖所示。K與O間的最短距離為______nm,與K緊鄰的O個(gè)數(shù)為__________。

(5)在KIO3晶胞結(jié)構(gòu)的另一種表示中,I處于各頂角位置,則K處于______位置,O處于______位置。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】碳、氮能形成多種氧化物、氫化物。

(1)已知:①2NO(g)N2(g)O2(g) H1=-1805 kJ·mol1

CO(g)O2(g)CO2(g) H2=-283 kJ·mol1

NOCO反應(yīng)生成兩種無(wú)毒氣體的熱化學(xué)方程式為________________。

(2)使用高效催化劑可大大減少汽車尾氣排放出的NOx含量,某研究所的科研人員探究了T1時(shí)等質(zhì)量的三種催化劑對(duì)CO還原NO的催化效果(其他條件相同),所得結(jié)果如圖1所示。

①如果不考慮催化劑價(jià)格,則使用催化劑____(“Ⅰ”“Ⅱ”“Ⅲ”)最好;A、B兩狀態(tài)下,生成CO的速率大小關(guān)系是_____。

②若容器容積為2 L,開始時(shí)加入0.5 mol NO、0.5 mol CO,在催化劑的作用下達(dá)到如圖1所示平衡,則反應(yīng)2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)在該溫度下的平衡常數(shù)K____L·mol1。

③在圖2坐標(biāo)系中畫出使用催化劑Ⅰ(其他條件相同)時(shí),25s時(shí)容器內(nèi)反應(yīng)的脫氮率(NO轉(zhuǎn)化率)與溫度的關(guān)系圖____

(3)化學(xué)動(dòng)力學(xué)上將一步完成的反應(yīng)稱為基元反應(yīng)。對(duì)于基元反應(yīng):aAbBcCdD,其速率方程式為vk·ca(A)·cb(B)(k為只與溫度有關(guān)的速率常數(shù)),復(fù)雜反應(yīng)(由幾個(gè)基元反應(yīng)構(gòu)成)的速率取決于慢的基元反應(yīng)。

①已知反應(yīng)NO2(g)CO(g)NO(g)CO2(g)H0,在溫度低于250℃時(shí)是由兩個(gè)基元反應(yīng)構(gòu)成的復(fù)雜反應(yīng),該反應(yīng)的速率方程式為vk·c2(NO2),則其兩個(gè)基元反應(yīng)分別為:____=NO3_____.略,這兩個(gè)反應(yīng)中活化能較小的是___。

②某科研小組測(cè)得380℃時(shí)該反應(yīng)的c(NO2)c(CO)與生成CO2的速率[v(CO2)]的關(guān)系如下:

則該溫度下的反應(yīng)速率常數(shù)k____L·mol1·s1

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】20192月,在世界移動(dòng)通信大會(huì)(MWC)上,發(fā)布了中國(guó)制造首款5G折疊屏手機(jī)的消息。手機(jī)電池的工作原理是LiCoO2+C=Li1-xCoO2+LixC 下列說(shuō)法不正確的是(

A.制造手機(jī)芯片的關(guān)鍵材料硅,是非金屬元素

B.用銅制作的手機(jī)線路板利用了銅優(yōu)良的導(dǎo)電性

C.鎂鋁合金制成的手機(jī)外殼具有輕便抗壓的特點(diǎn)

D.這種手機(jī)電池工作時(shí),沒有氧化還原反應(yīng)發(fā)生

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