【题目】(14分)高锰酸钾可用于生活消毒,是中学化学常见的氧化剂。工业上,用软锰矿制高锰酸钾的流程如下:
请回答下列问题:
(1)该生产中需要纯净的CO2气体.写出实验室制取CO2的化学方程式 。
(2)KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂.其消毒原理与下列物质相同的是 (填字母).
a.75%酒精 b.双氧水 c.苯酚 d. 84消毒液(NaClO溶液)
(3)写出二氧化锰和氢氧化钾熔融物中通入空气时发生的主要化学反应的方程式: 。
(4)上述流程中可以循环使用的物质有 、 (写化学式).
(5)测定高锰酸钾样品纯度采用硫酸锰滴定:向高锰酸钾溶液中滴加硫酸锰溶液,产生黑色沉淀。当溶液由紫红色刚好褪色且半分钟不恢复,表明达到滴定终点。写出该反应的离子方程式: 。
(6)已知:常温下,Ksp[Mn(OH)2]=2.4×10-13。工业上,调节pH可以沉淀废水中Mn2+,当pH=10时,溶液中c(Mn2+)= ___________________。
(7)操作Ⅰ的名称是 ;操作Ⅱ根据KMnO4和K2CO3两物质在溶解性上的差异,采用 (填操作步骤)、趁热过滤得到KMnO4粗晶体.
【答案】(14分)
(1)CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;
(2)bd;
(3)2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O;
(4)MnO2;KOH;
(5)2MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+;
(6)2.4×10-5mol/L
(7)过滤;浓缩结晶
【解析】试题分析:(1)实验室利用碳酸钙与盐酸反应制二氧化碳,反应的方程式为CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑,故答案为:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;
(2)KMnO4有强氧化性,利用其强氧化性杀菌消毒,消毒原理与84消毒液、双氧水一样,故选bd,故答案为:bd;
(3)由工艺流程转化关系可知,MnO2、KOH的熔融混合物中通入空气时发生反应生成K2MnO4,根据元素守恒还应生成水.反应中锰元素由+4价升高为+6价,总升高2价,氧元素由0价降低为-2价,总共降低4价,化合价升降最小公倍数为4,所以MnO2系数2,O2系数为1,根据锰元素守恒确定K2MnO4系数为2,根据钾元素守恒确定KOH系数为4,根据氢元素守恒确定H2O系数为2,所以反应化学方程式为2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O,故答案为:2MnO2+4KOH+O2
2K2MnO4+2H2O;
(3)由工艺流程转化关系可知,向K2MnO4溶液中通入CO2制备KMnO4、还生成K2CO3、MnO2,反应只有Mn元素的化合价发生变化,由+6价降低为+4价,由+6价升高为+7价,所以K2MnO4既是氧化剂又是还原剂,故答案为;K2MnO4;
(4)制备中利用的原料,在转化过程中又生成的可以循环利用.由转化关系图知,除石灰、二氧化碳外,K2MnO4溶液中通入CO2以制备KMnO4生成的MnO2及最后由母液加入石灰生成的KOH,会在MnO2、KOH的熔融制备K2MnO4中被循环利用,故答案为:KOH;MnO2;
(5)向高锰酸钾溶液中滴加硫酸锰溶液,产生黑色沉淀二氧化锰,反应的离子方程式为2MnO4-+3Mn2++2H2O═5MnO2↓+4H+,故答案为:2MnO4-+3Mn2++2H2O═5MnO2↓+4H+;
(6)当pH=10时,c2(OH-),c(OH-)=1×10-4mol/L,根据Ksp[Mn(OH)2]=c(Mn2+)c2(OH-),可知c(Mn2-)==
=2.4×10-5mol/L,故答案为:2.4×10-5mol/L;
(7)将KMnO4、K2CO3、MnO2溶于水然后过滤得到KMnO4、K2CO3混合溶液,所以操作Ⅰ为过滤,再根据KMnO4、K2CO3溶解度差异采用浓缩结晶、趁热过滤得到KMnO4粗晶体,故答案为:过滤;浓缩结晶。
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【题目】食醋中约含有3% ~5%的乙酸(CH3COOH)。下列有关乙酸的叙述正确的是( )
A.摩尔质量为60g·mol-1B.无色无味的液体
C.难溶于水D.酸性比碳酸弱
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【题目】为了更好地解决能源问题,人们一方面研究如何提高燃料的燃烧效率,另一方面寻找能源;以下做法不能提高燃料效率的是( )
A.煤的汽化与液化
B.将煤压成煤球使用
C.液体燃料呈雾状喷出
D.将煤粉碎燃烧
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【题目】五种短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,A原子核中无中子且A和C同主族,A和B形成的化合物在水中呈碱性,单质D在单质E中可燃烧产生白色烟雾。回答下列问题:
(1)除B外,上述元素的电负性从大到小依次为 ;(用元素符号表示)
(2)B的氢化物与同主族第三、第四周期所形成的氢化物沸点由高到低的排列顺序是 (用化学式表示),原因是 ;
(3)A和D形成的化合物的中心原子的杂化类型为 ;A和B形成的化合物BA5中存在的化学键类型为 ;
(4)单质D的一种含氧酸可表示为H3DO3,它是二元弱酸,请写出它与足量的氢氧化钠溶液反应的离子方程式____________;
(5)C 的一种氧化物的晶胞结构如图所示,晶胞参数a=0.566 nm,晶胞中C原子的配位数为 ;此晶体的密度(g·cm-3)为 (只列式不计算)。
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【题目】图中D是一种饱和一元醇,其蒸气的密度是相同状况下氢气密度的23倍。请回答:
(1)写出结构简式:A_________,B_________, C________,D_________。
(2)指出反应类型:⑤________,⑧_________。
(3)指明反应条件:⑦_________________。
(4)写出化学方程式: ⑧____________________________________________。
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【题目】某小组为研究电化学原理,设计如图装置,下列叙述不正确的是( )
A. a和b不连接时,铁片上会有金属铜析出
B. a和b用导线连接时,铜片上发生的反应为Cu2++2e-Cu
C. 无论a和b是否连接,铁片均会溶解,溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色
D. a和b分别连接直流电源正、负极,电压足够大时,Cu2+向铜电极移动
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【题目】下列各组金属均有导线相连,并插入稀H2SO4液体中,其中铁被腐蚀由快到慢的顺序是①Fe-Fe ② Cu-Fe ③ Fe-Zn( )
A. ②>①>③ B. ②>③>① C. ③>①>② D.①>②>③
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【题目】“绿水青山就是金山银山”“像对待生命一样对待生态环境”,下列做法不合理的是
A.绿色化学要求从源头上消除或减少生产活动对环境的污染
B.焚烧树叶,以减少垃圾运输
C.推广燃料“脱硫”技术,以减少硫氧化物对空气的污染
D.干电池的低汞化、无汞化,以减少废电池造成的土壤污染
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【题目】工业上设计将VOSO4中的K2SO4、SiO2杂质除去并回收得到V2O5的流程如下:
回答下列问题:
(1)步骤①所得废渣的成分是_____________(写化学式),操作II的名称是________________。
(2)步骤②、③的变化过程表示为(下式R表示VO2+,HA表示有机萃取剂):R2(SO4)n(水层)+2nHA(有机层)2RAn(有机层)+nH2SO4(水层)
③中X试剂为_____________(写化学式)。
(3)按要求完成下列方程式
④的离子方程式为_________________________________________。
加氨水调节pH过程中涉及的离子方程式为: _________________、_______________。
(4)25时,取样进行试验分析,得到钒沉淀率和溶液pH之间关系如下表:
pH | 1.3 | 1.4 | 1.5 | 1.6 | 1.7 | 1.8 | 1.9 | 2.0 | 2.1 |
钒沉淀率% | 88.1 | 94.8 | 96.5 | 98.0 | 98.8 | 98.8 | 96.4 | 93.1 | 89.3 |
在实际生产中,⑤中加入氨水,调节溶液的最佳pH为________;若钒沉淀率为93.1%时不产生Fe(OH)3沉淀,则溶液中c(Fe3+)<_________mol/L(已知:25时,Ksp[Fe(OH)3]=2.610-39)。
(5)该工艺流程中,可以循环利用的物质有___________和_____________。
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