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【題目】KMnO4是一種重要的氧化劑,廣泛用于化學(xué)分析和化工生產(chǎn)以反水處理工業(yè)。工業(yè)上可由軟錳礦(主要成分為MnO2)制備,目前有兩種較為成熟的制法。其模擬流程如下圖所示:
附表:不同溫度下若干常見鉀的化合物的溶解度(單位:g/(100gH2O))
化學(xué)式 | 20°C | 30°C | 40°C | 60°C | 80°C | 100°C |
CH3COOK | 256 | 283 | 324 | 350 | 381 | |
K2SO4 | 11.1 | 13 | 14.8 | 18.2 | 21.4 | 24.1 |
KCl | 34.2 | 37.2 | 40.1 | 45.8 | 51.3 | 56.3 |
KMnO4 | 6.34 | 9.03 | 12.6 | 22.1 | ||
K2CO3 | 111 | 114 | 117 | 127 | 140 | 156 |
(1)“熔融”時(shí),可用作坩鍋材質(zhì)的是________________(填序號(hào))。
A.氧化鋁 B.陶瓷 C.氧化鎂 D.石英
(2)寫出MnO2和KOH熔融物中通入富氧空氣時(shí)獲得K2MnO4的化學(xué)方程式______________________。
(3)“酸歧化法”是在pH<6的情況下K2MnO4即可轉(zhuǎn)化為MnO2和KMnO4,過濾除去MnO2,將濾液經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾得到KMnO4粗晶體,再經(jīng)過重結(jié)晶獲得較純凈的KMnO4晶體;
①根據(jù)表中的溶解度數(shù)據(jù)以及上述操作的特點(diǎn),“酸歧化法”不適宜選擇的酸性物質(zhì)是________。
A.稀硫酸 B.醋酸 C.稀鹽酸 D.二氧化碳
②“蒸發(fā)濃縮”時(shí),溫度需控制在70℃,適宜的加熱方式是________________。
③根據(jù)相關(guān)方程式,計(jì)算“酸歧化法”的理論產(chǎn)率為_________________。
(4)“電解法”克服了“酸歧化法”理論產(chǎn)率偏低的問題,同時(shí)副產(chǎn)品KOH可用于軟錳礦的焙燒。電解法制備高錳酸鉀的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如下(圖中陽離子交換膜只允許K+離子通過)
①a為______極(填“正”或“負(fù)”),右室發(fā)生的電極反應(yīng)方程式為_______________。
②若電解開始時(shí)陽極區(qū)溶液為1.0L0.40mol·L-1K2MnO4溶液,電解一段時(shí)間后,右室中n(K)/m(Mn)為6:5,陰極區(qū)生成KOH的質(zhì)量為_________________。
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【題目】中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)(GB2760-2011)規(guī)定葡萄酒中SO2最大使用量為0.25g·L-1。某興趣小組用如圖所示裝置(夾持裝置略)收集某葡萄酒中SO2,采用H2O2氧化法檢測二氧化硫的含量,并對(duì)H2O2的催化分解原理進(jìn)行分析。
已知:H2O2可看作二元弱酸,它的一級(jí)電離常數(shù)Ka1=1.55×10-12
Ⅰ.檢測二氧化硫的含量
(1)儀器A的名稱是_______________。
(2)B中加入300.00mL葡萄酒和適量鹽酸,加熱使SO2全部逸出并與C中過量H2O2溶液充分反應(yīng),C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________。
(3)用0.0900mol·L-1NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定,滴定前排氣泡時(shí),應(yīng)選擇圖2中的________(填編號(hào))。向C中所得溶液中滴加幾滴酚酞試劑,滴定至終點(diǎn)時(shí),消耗NaOH溶液25.00mL,該葡萄酒中SO2含量為_____g·L-1。
(4)該測定結(jié)果比實(shí)際值偏高,分析原用可能是_____________(任答一條即可),
(5)本實(shí)驗(yàn)中所用的H2O2溶液的濃度,常用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測定,H2O2可看作二元弱酸,但一般不利用酸堿中和滴定法過行測定的原因_______________任答一條即可)。
Ⅱ.分析H2O2的催化分解原理
(1)堿性介質(zhì)中H2O2分解遠(yuǎn)比酸性介質(zhì)中快,NaOH可促使H2O2失去質(zhì)子,請寫出H2O2與NaOH溶液反應(yīng)生成的酸式鹽的電子式___________________。
(2)I-催化H2O2分解的原理分為兩步,總反應(yīng)可表示為:
2H2O2(aq)=2H2O(l)+O2(g) △H<0
若第一步反應(yīng)為H2O2(aq)+I-(aq)=IO-(aq)+H2O(l) △H>0 慢反應(yīng)
則第二步反應(yīng)為____________△H <0 快反應(yīng)
(3)能正確的表示I-催化H2O2分解真理的示意圖為____________________。
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【題目】H2和I2在一定條件下能發(fā)生反應(yīng):H2(g)+I2(g)2HI(g),1molH2完全反應(yīng)放出akJ熱量。
已知:
(a、b、c均大于零)
下列說法不正確的是( )
A. 反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量
B. 斷開1molH-H鍵和1molI-I鍵所需能量大于斷開2molH-I鍵所需能量
C. 斷開2molH-I鍵所需能量約為(c+b+a)kJ
D. 向密閉容器中加入2molH2和2molI2,充分反應(yīng)放出的熱量大小2akJ
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【題目】某學(xué)生設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):
(1)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖?/span>_____________________________;
(2)上圖③操作步驟為________________,④加入試劑為 ;
(3)按此實(shí)驗(yàn)方案得到的NaCl固體中肯定含有__________(填化學(xué)式)雜質(zhì);為了解決這個(gè)問題可以向過濾得到的濾液中加入適量的______________;
(4)寫出生成C的化學(xué)方程式____________________________。
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【題目】將SO2通入足量Fe2(SO4)3溶液中,完全反應(yīng)后再加入K2CrO4溶液,發(fā)生的兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)為SO2+2Fe3++2H2O=SO42-+2Fe2++W ①,Cr2O72-+aFe2++bH+Cr3++Fe3++H2O ②,下列有關(guān)說法正確的是
A. 還原性:Cr3+>SO2 B. 配平后方程式②中,a=6,b=7
C. Cr2O72-能將Na2SO3氧化成Na2SO4 D. 方程式①中W為OH-
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【題目】電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)率越大,導(dǎo)電能力越強(qiáng)。用 0.100 mol·L-1 的 NaOH 溶液滴定 10.00 mL 濃度均為 0.100 mol·L-1 的鹽酸和 CH3COOH 溶液。利用傳感器測得滴定過程中溶液的電導(dǎo) 率如圖所示。下列說法正確的是( )
A. 曲線①代表滴定 HCl 溶液的曲線
B. A 點(diǎn)溶液中:c(CH3COO-)+c(OH-)-c(H+)=0.1 mol·L-1
C. 在相同溫度下,A、B、C 三點(diǎn)溶液中水的電離程度:C<B=A
D. D 點(diǎn)溶液中:c(Cl-)=2c(OH-)-2c(H+)
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【題目】常溫時(shí),配制一組c(Na2CO3)+c(NaHCO3)=0.100mol·L-1的混合溶液,溶液中c(CO32-)、c(HCO3-)與pH的關(guān)系如圖所示。下列說法中錯(cuò)誤的是
(己知:CO32-+H2OHCO3-+OH- K=2×10-4,1g5=0.7)
A. a點(diǎn)的溶液中:c(HCO3-)>c(H2CO3)+c(CO32-)
B. b點(diǎn)橫坐標(biāo)數(shù)值大約為10.3
C. c點(diǎn)的溶液中:c(Na+)<2c(CO32-)十c(HCO3-)
D. 溶液中水的電離程度:a<b<c
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【題目】反應(yīng)4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)在5L密閉容器中進(jìn)行,半分鐘后NO的物質(zhì)的量增加了0.3mol,則此反應(yīng)的平均速率v為
A. v(O2)=0.01mol/(L·s) B. v(NO)=0.08mol/(L·s)
C. v(H2O)=0.003mol/(L·s) D. v(NH3)=0.001mol/(L·s)
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【題目】下列溶液中,溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度不是1 mol/L的是( )
A. 10 g NaOH固體溶解在水中配成250 mL溶液
B. 將80 g SO3溶于水并配成1 L的溶液
C. 將0.5 mol/L的NaNO3溶液100 mL加熱蒸發(fā)掉50 g水的溶液
D. 標(biāo)況下,將22.4 L氯化氫氣體溶于水配成1 L溶液
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【題目】工業(yè)上以CH4為原料制備H2的原理為CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。在一定條件下向a、b兩個(gè)恒溫恒容的密閉容器中均通入1.1molCH4(g)和1.1molH2O(g),測得兩容器中CO的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線分別為a和b。已知容器a的體積為10L,溫度為Ta,下列說法不正確的是
A. 容器a中CH4從反應(yīng)開始到怡好平衡時(shí)的平均反應(yīng)速率為0.025mol·L-1·min-1
B. a、b兩容器的溫度可能相同
C. 在達(dá)到平衡前,容器a的壓強(qiáng)逐漸增大
D. 該反應(yīng)在Ta溫度下的平衡常數(shù)為27(mol·L-1)2
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