【题目】实验室以软锰矿(主要成分为MnO2,还有少量FeO、Fe2O3、MgO和Al2O3杂质)为原料制备高锰酸钾的流程如下图:
(1) “酸浸”需要加热的目的是__________,此过程中发生反应的离子方程式是______________。(任写一条)
(2) “熔融”过程中,MnO2被KC1O3氧化成K2MnO4。
①该反应的化学方程式为_____________________。
②加入KC1O3应过量的原因除了提高MnO2利用率,还有_________________.
③将适量KClO3和KOH混合均匀后在坩埚内高温反应,应选用坩埚为__________。(选填序号)
a.石英坩埚 b.铁坩埚 c.氧化铝坩埚
(3)己知:①MnO42-只存在于强碱环境(pH>13.5)中,当pH降低时,MnO42-会歧化为MnO4-和MnO2;②饱和碳酸钾溶液的pH约为12.3,饱和碳酸氢钾溶液的pH约为8.8;③相关物质的溶解度曲线如下图。
请补充完整由浸取液制备KMnO4晶体的实验方案:向浸取液中缓缓通入CO2,_____________,低温供干得KMnO4晶体。
【答案】 加快反应速率 FeO+2H+=Fe2++H2O; Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O; MgO+2H+ =Mg2++H2O;
Al2O3+6H+=2Al3++3H2O;若写 2Fe2++4H++MnO2=Mn2++2Fe3++2H2O 等合理答案也给分。 3MnO2+KC1O3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O KC1O3自身会分解 b 至pH≈12.3,过滤,将滤液蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤
【解析】本题以软锰矿为原料,考查常见无机物质高锰酸钾的制备,仔细分析每一个流程中加入的物质、发生的反应,主要产物及杂质,根据所学的知识即可较好的解决。加入稀硫酸,可除去杂质FeO、Fe2O3、MgO和Al2O3,滤渣为MnO2,加入氯酸钾和氢氧化钾熔融可得到高锰酸钾固体,溶解得到溶液,然后高锰酸钾和杂质的溶解度的差异,可分离出高锰酸钾。
(1)向软锰矿中加入稀硫酸,能将杂质转化为溶于水的物质,从而将杂质除去,为了加快反应速率,可以采取升温、将软锰矿粉碎、加大硫酸浓度等措施。金属氧化物与酸反应的离子方程式为:FeO+2H+=Fe2++H2O; Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O; MgO+2H+ =Mg2++H2O;Al2O3+6H+=2Al3++3H2O;MnO2有氧化性,能与Fe2+ 发生:2Fe2++4H++MnO2=Mn2++2Fe3++2H2O 。故答案为:加快反应速率;离子方程式按上述任写一个。
(2) ①在KOH存在下,MnO2被KC1O3氧化成K2MnO4 ,KC1O3 被还原为KCl,发生的反应为: 3MnO2+KC1O3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O 。 ② 加大一种反应物的用量,往往可以使另一种反应物的转化率提高,本题加入过量的KC1O3,可以太高MnO2的转化率,提高其利用率;高温下KC1O3自身会分解,降低MnO2利用率,故KC1O3要过量。答案为: KC1O3自身会分解 ③KOH为强碱,具有强腐蚀性,高温下腐蚀性更强,能与SiO2、Al2O3发生反应,故不能选用,只能用铁坩埚,答案选b。
(3)浸取液中含有K2MnO4及杂质KCl,相同温度下,KMnO4和K2CO3溶解度差异很大,所以缓慢通入CO2气体至溶液pH约为12.3,K2MnO4转化为KMnO4和固体MnO2,同时生成K2CO3,过滤得到滤液 KMnO4、 K2CO3 、KCl及其他少量杂质,相同温度下 K2CO3 、KCl及其他少量杂质溶解度大于KMnO4 ,故可将将滤液蒸发浓缩,冷却结晶到较低温度,过滤,洗涤就可得到较纯的KMnO4晶体,然后低温烘干即可。答案为:至pH≈12.3 ,过滤,将滤液蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列四种X溶液,均能跟盐酸反应,其中反应最快的是
A.10℃ 20mL 3mol/L的X溶液 B.20℃ 30mL 2molL的X溶液
C.20℃ 10mL 4mol/L的X溶液 D.10℃ 10mL 2mol/L的X溶液
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】A.
光解水的催化材料可用硝酸镍、硫脲和锐钛矿为原料,采用醇热法制得。
(1)Ni2+基态核外电子排布式为__________________。
(2)与NO3-互为等电子体的一种分子的化学式为__________________。
(3)硫脲()中C原子轨道的杂化类型为__________________;
1 mol硫脲中含有键的数目为____________mol。
钛的一种氟化物晶胞结构如右图所示,其化学式为____________。
(5)甘油(丙三醇)具有保持水分的功效,其主要原因是____________。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】化学与生产、生活密切相关,下列说法错误的是( )
A. 生活污水进行脱氮、脱磷处理可以减少水体富营养化
B. 食品袋中装有硅胶的小纸包的作用是防止食品受潮
C. 爆竹燃放过程中,硫燃烧直接生成三氧化硫
D. 碳酸钡不可用于胃肠X射线造影检查
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】实验室制取下列气体,所用药品正确的是 ( )
A. 用碳酸钙与稀硫酸反应制取CO2
B. 用H2O2溶液和MnO2制取O2
C. 用铁与浓硫酸反应制取氢气
D. 用氯化铵加热分解制取氨气
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列实验现象或图象信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是( )
A. | B. | C. | D. | |
反应 | ||||
实验现象 | 温度计的水银柱不断上升 | 反应物总能量大于生成物总能量 | 反应开始后,甲处液面低于乙处液面 | 反应开始后,针筒活塞向右移动 |
A.A
B.B
C.C
D.D
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】反应4A(g)+3B(g)=2C(g)+D(g),经2min,B的浓度减少0.6mol·L-1。对此反应速率的表示,正确的是
①用A表示的反应速率是0.4 mol·L-1·min-1 ②分别用B、C、D表示的反应速率其比值为3∶ 2∶1 ③在2 min末的反应速率,用B表示是0.3mol·L-1·min-1④在这2 min内用B表示的反应速率的值是逐渐减小的,用C表示的反应速率的值是逐渐增大的( )
A. ①② B. ③ C. ① D. ②④
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com