【题目】MnO2是一种重要无机材料,粗MnO2的提纯是工业生产的重要环节。某研究性学习小组设计了将粗MnO2(含有较多的MnO和MnCO3)样品转化为纯MnO2的实验,流程:
(1)第一次过滤后,所得滤液中含有的主要阳离子为____________________ ;所得滤渣需要洗涤,判断滤渣已洗涤干净的方法是__________________________________________
(2)完成第②步相关的离子反应:________________________________________________.
(3)第③步蒸发操作必需的仪器有铁架台(含铁圈)、玻璃棒、酒精灯、_______________,已知蒸发得到的固体中有NaClO3和NaOH,则一定还含有____________(写化学式)。
(4)粗MnO2样品的质量为12.69g,第①步反应后,过滤得到8.7gMnO2,并收集到0.224LCO2(标准状况下),则在第②步反应中至少需要_______molNaClO3。
【答案】H+、Mn2+ 向最后一次洗涤液中加入BaCl2溶液,无浑浊,说明沉淀已洗涤干净 蒸发皿 NaCl 0.02
【解析】
由制备流程可知,MnO2不溶于硫酸,样品中的MnO、MnCO3和硫酸反应生成可溶性的MnSO4,滤液中含MnSO4,为保证固体充分溶解,硫酸是过量的,第②步发生5MnSO4+2NaClO3+4H2O=5MnO2↓+Cl2↑+Na2SO4+4H2SO4,第③步中氯气与热的NaOH发生氧化还原反应生成NaCl、NaClO3、水,溶液蒸发可得到固体,以此解答。
(1)加稀硫酸时样品中的MnO和MnCO3分别和硫酸反应生成可溶性的MnSO4,为保证固体充分溶解,硫酸是过量的,第一次过滤后,所得滤液中含有的主要阳离子为:H+、Mn2+;所得滤渣需要洗涤,判断滤渣已洗涤干净,只需检验最后一次洗涤液中是否含有硫酸根离子即可,方法是:向最后一次洗涤液中加入BaCl2溶液,无浑浊,说明沉淀已洗涤干净,故答案为:H+、Mn2+;向最后一次洗涤液中加入BaCl2溶液,无浑浊,说明沉淀已洗涤干净;
(2)MnSO4要转化为MnO2,需失去电子,故需要加入NaClO3做氧化剂,Mn元素化合价从+2价升高至+4价,Cl元素化合价从+5价降低至0价,依据得失电子守恒以及原子守恒可以配平,所以反应的化学方程式是:5MnSO4+2NaClO3+4H2O=5MnO2↓+Cl2↑+Na2SO4+4H2SO4,因此反应的离子方程式是:;
(3)第③步属于蒸发,所以需要的仪器有铁架台(含铁圈)、酒精灯、蒸发皿、玻璃棒;Cl2通入热的NaOH溶液中一定发生氧化还原反应,且氯气既做氧化剂又做还原剂,NaClO3属于氧化产物,因此一定有还原产物NaCl;
(4)由题意知样品中的MnO和MnCO3质量为12.69g-8.7 g=3.99g,由方程式H2SO4+MnCO3=MnSO4+H2O+CO2↑可知MnCO3的物质的量与生成的二氧化碳物质的量相等,为0.01mol,质量为115g/mol×0.01mol=1.15g,所以MnO的质量为3.99g-1.15g=2.84g,其物质的量为=0.04mol,因此与稀硫酸反应时共生成MnSO4的物质的量为0.04mol+0.01mol=0.05mol,根据方程式5MnSO4+2NaClO3+4H2O=5MnO2↓+Cl2↑+Na2SO4+4H2SO4,可计算出需要NaClO3的物质的量为0.02mol,故答案为:0.02mol。
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【题目】A、B、C都为短周期元素,它们在周期表中的位置如图所示。已知B、C两元素在周期表中族序数之和是A元素族序数的2倍;B、C元素的原子序数之和是A元素原子序数的4倍,则A、B、C符合的一组是( )
A.铍、钠、铝B.硼、镁、硅C.碳、铝、磷D.氧、磷、氯
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【题目】实验室可以用高锰酸钾与浓盐酸反应制取氯气,反应方程式如下:
2KMnO4+16HCl = 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
请完成下列问题:
(1)在上述方程式中用双线桥法标注电子转移情况____________。
(2)浓盐酸在该反应中表现了____________(选填“氧化性”、“还原性”或“酸性”)。
(3)若15.8g KMnO4与足量的浓盐酸充分反应,则有______mol HCl被氧化,产生的Cl2在标准状况下的体积为__________L。
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【题目】如图所示中,A为一种常见的单质,B、C、D、E是含有A元素的常见化合物。它们的焰色反应均为黄色。
请填写下列空白:
(1)写出化学式:
A___________、B__________、C ___________、D __________。
(2)以上反应中属于氧化还原反应的有_________________。(填写编号)
(3)写出A→C反应的离子方程式____________________________________________;E→D的化学方程式_______________________________________________。
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【题目】实验室通过称量样品受热脱水前后的质量来测定x值,下列情况会导致测定值偏低的是( )
A. 实验前试样未经干燥B. 试样中含有少量碳酸氢铵
C. 试样中含有少量氯化钠D. 加热过程中有试样迸溅出来
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【题目】己知:25℃时,CaCO3的Ksp=2.8×10-9,现将Na2CO3浓度为2×10-4mol·L-1的Na2CO3溶液与CaCl2溶液等体积混合,若要产生沉淀,则所用CaCl2溶液的浓度至少应大于
A. 2.8×10-2mol·L-1 B. 5.6×10-5mol·L-1
C. 2.8×l0-5 mol·L-1 D. 1.4×l0-5mol·L-1
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【题目】室温下,用相同物质的量浓度的 HC1 溶液,分别滴定物质的量浓度均为 0.1 mol/L 的三种碱溶液,滴定 曲线如图所示。下列判断正确的是
A. 滴定前,三种碱溶液中水电离出的 c(H+)大小关系: DOH>BOH>AOH
B. pH= 7 时,c(A+)=c(B+)=c(D+)
C. 滴定至 P 点时,溶液中:c(Cl-)>c(B+)>c(BOH)>c(OH-)>c(H+)
D. 当中和百分数达 100%时,将三种溶液混合后:c(AOH)+c(BOH)+c(DOH)=c(H+)-c(OH-)
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【题目】(1)在一定条件下,使26 g CO和O2的混合气体充分反应,所得混合物在常温下与足量的Na2O2固体反应,结果固体增重14 g,则原混合气体中CO和O2的质量比可能是____________。
(2)某同学在一次实验中发现:将新制氯水逐滴加到含有酚酞的NaOH溶液中,当加到最后一滴时溶液的红色突然消失。
该同学对“溶液的红色突然消失”的原因进行了探究:
①猜测:a.氯水中的盐酸中和了NaOH,使酚酞由红色变为无色;
b._____________。
②请设计一个实验方案验证上述猜测:____________
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【题目】下列金属冶炼的反应原理,错误的是( )
A. 高炉炼铁:Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2
B. 火法炼铜:Cu2S+O22Cu+SO2
C. 铝的冶炼:Al2O3+3H22Al+3H2O
D. 铝热法炼铁:Fe2O3+2Al2Fe +Al2O3
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