由软锰矿制备高锰酸钾的主要反应如下:
熔融氧化 3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O
加酸歧化 3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3
相关物质的溶解度(293K)见下表:
| K2CO3 | KHCO3 | K2SO4 | KMnO4 |
溶解度/g | 111 | 33.7 | 11.1 | 6.34 |
(1)c d(2)生成K2SO4溶解度小,会降低产品的纯度。盐酸具有还原性,会被氧化,降低产品的量。(3)K2MnO4中的锰元素可以完全转化到KMnO4中,提高利用率。(4)①2MnO4―+5C2O42―+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O 或MnO4―+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O②锥形瓶中溶液突变为浅红色且半分钟内不褪色。③偏高(1分)④生成的Mn2+作催化剂,随着Mn2+浓度增加,反应速率越来越快。
解析试题分析:(1)进行“熔融氧化”操作时,应选用铁棒、坩埚钳和 c.铁坩埚和d.泥三角。(2)根据表中的数据K2CO3的溶解度是K2SO4的10倍,加酸时生成K2SO4溶解度小,不利于平衡右移,会降低产品的纯度。另外盐酸具有还原性,会被高锰酸钾氧化,降低产品的量。(3)与原方法相比,电解法的优势为K2MnO4中的锰元素可以完全转化到KMnO4中,提高利用率。①C2O42―有还原性被高锰酸钾氧化为二氧化碳,在酸性溶液中高锰酸钾的还原产物是二价锰离子,滴定过程中反应的离子方程式为①2MnO4―+5C2O42―+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O 或MnO4―+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。②由于高锰酸根是紫色溶液,可以通过本身颜色的变化做为终点判断,锥形瓶中一开始是无色溶液,达到滴定终点的标志为锥形瓶中溶液突变为浅红色且半分钟内不褪色。③由于草酸发生了分解,浓度自然减小,测定中用量肯定会增多,计算出高锰酸钾的量增大,会导致测得产品纯度偏高。④从图像中可以看出锰离子的浓度到后来增加程度较大,其原因可能为生成的Mn2+作催化剂,随着Mn2+浓度增加,反应速率越来越快。
考点:本题是无机化学图表信息综合分析题,考查信息的迁移与运用和图表分析处理能力。
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
某研究性学习小组在网上收集到如下信息:钾、钙、钠、镁等活泼金属都能在CO2气体中燃烧。他们对钠在CO2气体中燃烧后的产物中的白色物质进行了如下探究:
【实验】将燃烧的钠迅速伸入到盛满CO2的集气瓶中,钠在其中继续燃烧,反应后冷却,瓶底附着黑色颗粒,瓶壁上黏附着白色物质。
【提出假设】
假设1:白色物质是Na2O。
假设2:白色物质是Na2CO3。
假设3:白色物质是Na2O和Na2CO3的混合物。
【设计实验方案验证假设】 该小组对燃烧后的白色产物
进行如下探究:
实验方案 | 实验操作 | 实验现象 | 结论 |
方案1 | 取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入无色酚酞试液 | 溶液变成红色 | 白色物质为Na2O |
方案2 | ①取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入过量的CaCl2溶液 | 出现白色沉淀 | |
| ②静置片刻,取上层清液于试管中,滴加无色酚酞试液 | 无明显现象 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
海水是巨大的资源宝库,在海水淡化及综合利用方面,天津市位居全国前列。从海水中提取食盐和溴的过程如下:
(1)请列举海水淡化的两种方法:________、________。
(2)将NaCl溶液进行电解,在电解槽中可直接得到的产品有H2、________、________或H2、________。
(3)步骤Ⅰ中已获得Br2,步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-,其目的为____________________________________________________________________。
(4)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可达95%,有关反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
由此反应可知,除环境保护外,在工业生产中应解决的主要问题是_________________________________________________________________。
(5)某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法,查阅了有关资料:Br2的沸点为59℃,微溶于水,有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后,绘制了如下装置简图:
请你参与分析讨论:
①图中仪器B的名称________。
②整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管,其原因是____________________________________________________________。
③实验装置气密性良好,要达到提纯溴的目的,操作中如何控制关键条件________________________________________________________________________。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
高铁酸钾(K2FeO4)是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂,其生产工艺如下:
已知:①2KOH+Cl2KCl+KClO+H2O(条件:温度较低)
②6KOH+3Cl25KCl+KClO3+3H2O(条件:温度较高)
③2Fe(NO3)3+3KClO+10KOH2K2FeO4+6KNO3+3KCl+5H2O
回答下列问题:
(1)该生产工艺应在 (填“温度较高”或“温度较低”)的情况下进行。
(2)写出工业上制取Cl2的化学方程式 。
(3)K2FeO4可作为新型多功能水处理剂的原因 。
(4)配制KOH溶液时,是在每100 mL水中溶解61.6 g KOH固体(该溶液的密度为1.47 g·mL-1),它的物质的量浓度为
(5)在“反应液Ⅰ”中加入KOH固体的目的是:①;② 。
(6)从“反应液Ⅱ”中分离出K2FeO4后,副产品是 (写化学式)。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
CaCl2常用于冬季道路除雪,建筑工业的防冻等,实验室常用作干燥剂。工业上常用大理石(含有少量Al3+、Fe2+、Fe3+等杂质)来制备。下图为实验室模拟其工艺流程:
已知:常温下,溶液中的Fe3+、Al3+、Fe2+以氢氧化物形式完全沉淀的pH分别为:3.7,4,9.7。
(1)反应Ⅰ中,需将大理石粉碎、搅拌,同时适当加热,其目的是: 。写出反应Ⅰ中主要反应的离子方程式: 。
(2)上述使用盐酸的浓度为10%,若用37%的浓盐酸来配制500mL的此盐酸所需的玻璃仪器有:玻璃杯、量筒、烧杯、胶头滴管、 。
(3)反应Ⅱ中的离子方程式: 。
(4)反应Ⅲ中必须控制加入Ca(OH)2的量,使溶液的pH约为8.0,此时沉淀a的成分为: ,若pH过大,则可能发生副反应的离子方程式: 。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
化学实验室产生的废液中含有大量会污染环境的物质,为了保护环境,这些废液必须经处理后才能排放。某化学实验室产生的废液中含有两种金属离子:Fe3+、Cu2+,化学小组设计了如下图所示的方案对废液进行处理,以回收金属,保护环境。
(1)操作①的名称是 。
(2)沉淀A中含有的金属单质有 。
(3)操作②中在酸性下发生反应的离子方程式 。
(4)检验溶液B中含有的金属阳离子常用的试剂是 。
(5)操作③中发生反应的离子方程式为 。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
某化学实验室产生的废液中含有Fe3+、Cu2+、Ba2+、Cl-四种离子,现设计下列方案对废液进行处理,以回收金属并制备氯化钡、氯化铁晶体。
(1)沉淀1中含有的金属单质是 。
(2)氧化时加入H2O2溶液发生反应的离子方程式为 。
(3)下列物质中,可以作为试剂X的是 (填字母)。
A.BaCl2 | B.BaCO3 |
C.NaOH | D.Ba(OH)2 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
为探究某抗酸药X的组成,进行如下实验:
查阅资料:
①抗酸药X可能的组成可以表示为:MgmAln(OH)p(CO3)q(SiO3)r(m、n、p、q、r为≥0的整数)。
②在pH=5.0时沉淀完全;在pH=8.8时开始沉淀,pH=11.4时沉淀完全。
实验过程:
步骤 | 实验操作 | 实验现象 |
I | 向X的粉末中加入过量盐酸 | 产生气体A,得到无色溶液 |
II | 向Ⅰ所得的溶液中滴加氨水,调节pH至5~ 6,过滤 | 生成白色沉淀B |
III | 向沉淀B中加过量NaOH溶液 | 沉淀全部溶解 |
IV | 向II得到的滤液中滴加NaOH溶液,调节pH至12 | 生成白色沉淀C |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
食盐是日常生活的必需品,也是重要的化工原料。
粗食盐常含有少量Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42—等杂质离子,实验室提供的试剂如下:饱和Na2CO3溶液、饱和K2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、75%乙醇、四氯化碳。实验室提纯NaCl的流程如下:
(1)欲除去溶液Ⅰ中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42—离子,选出A所代表的多种试剂,按滴加顺序依次为i NaOH ii iii (填化学式)。
(2)请写出下列试剂加入时发生反应的离子反应方程式:
加入试剂i: ;
加入试剂iii: 。
(3)洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl,选用的试剂 为 。(从提供的试剂中选)
(4)实验中用到的盐酸的物质的量浓度为0.400mol/L,现实验室某浓盐酸试剂瓶上的有关数据如下:
欲用上述浓盐酸配制实验所需浓度的稀盐酸480mL,
①配制需要的玻璃仪器有 (填仪器名称)
②需量取的浓盐酸的体积为: 。
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