【题目】高锰酸钾在饮用水和工业污水处理领域的消费增长较快。实验室可用软锰矿(主要成分为MnO2)为原料制备高锰酸钾。其部分流程如下:
已知:墨绿色浸出液的成分为K2MnO4、KCl溶液
回答下列问题:
(1)实验中采用铁坩埚而不是瓷坩埚的原因是:(用化学反应方程式表示)___________________________________________________。
(2)写出生成K2MnO4和KCl反应的化学方程式:________________________;通入CO2,可使MnO42-发生反应,生成MnO及MnO2。若通入CO2太多,则在加热浓缩时,会有__________________晶体和KMnO4晶体一起析出。
(3)在加热、浓缩、烘干的过程中温度不宜过高,其原因是(用化学反应方程式表示)_________________________;过滤用到的玻璃仪器有烧杯、_________、_______;加热时用玻璃棒不断搅拌溶液的目的是_______________________________________;洗涤KMnO4晶体用冷水洗涤较好的原因是_______________________________________。
(4)计算12.25 g KClO3固体经过上述转化,最多可制得KMnO4的质量为___________(结果保留一位小数)。(相对原子质量:K—39 Cl—35.5 O—16 Mn—55)
【答案】 SiO2+2KOH K2SiO3+H2O KClO3+3MnO2+6KOH 3K2MnO4+KCl+3H2O KHCO3 2KMnO4 O2↑+MnO2+K2MnO4 漏斗 玻璃棒 受热均匀利于蒸发溶剂 减少高锰酸钾的溶解 31.6 g
【解析】(1)坩埚原料含有SiO2,在高温下,瓷坩埚可以和KOH发生反应SiO2+2KOHK2SiO3+H2O,腐蚀瓷坩埚,故不能使用瓷坩埚,而使用铁坩埚,故答案为:SiO2+2KOHK2SiO3+H2O;
(2)由题意可知,KOH、KClO3、MnO2共熔制得绿色溶液中含有K2MnO4,KCl,由元素守恒可知,还会生成H2O,反应方程式为:KClO3+3MnO2+6KOHKCl+3K2MnO4+3H2O,
由工艺流程可知,通入CO2,可以使MnO42-发生歧化反应生成MnO4-和MnO2,根据元素守恒可知,会生成K2CO3,若通入CO2太多会生成KHCO3,会有KHCO3晶体和KMnO4晶体一起析出,故答案为:KClO3+3MnO2+6KOHKCl+3K2MnO4+3H2O;KHCO3;
(3)温度过高KMnO4发生分解反应:2KMnO4O2↑+MnO2+K2MnO4,故在加热、浓缩、烘干的过程中温度不宜过高;过滤用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗;加热时用玻璃棒不断搅拌,受热均匀利于蒸发溶剂,防止液体飞溅;洗涤KMnO4晶体用冷水洗涤,降低溶解度,减少因溶解导致的损失,故答案为:2KMnO4O2↑+MnO2+K2MnO4;玻璃棒、漏斗;受热均匀利于蒸发溶剂;减少高锰酸钾的溶解;
(4)生成K2MnO4的反应为:KClO3+3MnO2+6KOH KCl+3K2MnO4+3H2O,通入二氧化碳时,MnO42-→MnO4-,MnO42-→MnO2,根据电子转移守恒2n(MnO2)=n(MnO4-),根据锰元素守恒可知,转化KMnO4的MnO42-占,可得关系式:KClO3~3K2MnO4~2KMnO4,设12.25g KClO3固体经过上述转化,最多可制得KMnO4的质量为x,则:
KClO3~3K2MnO4~2KMnO4
122.5 316
12.25g x
所以x==31.6g故答案为:31.6。
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】氨广泛用于生产化肥、制冷剂等方面。回答下列问题:
(1)实验室可用下图所示装置合成氨。
①亚硝酸钠与氯化铵反应的离子方程式为_____________________。
②锥形瓶中盛有一定量水并滴有几滴酚酞试剂。反应一段时间后,锥形瓶中溶液变红,则气体X的成分为N2、水蒸气、_____和____(填化学式)
(2)最近斯坦福大学研究人员 发明 了一种SUNCAT的锂循环系统,可持续合成氨,其原理如图所示。
①图中反应Ⅱ属于________(填“氧化还原反应”或“非氧化还原反应”)。
②反应Ⅲ中能量转化的方式是________(填“电能转变为化学能”或“化学能转变为电能”)。
(3)液氨可用作制冷剂,液氨气化时________(填“释放”或“吸收”)能量;液氨泄漏遇明火会发生爆炸。已知部分化学键的键能数据如下表所示:
共价键 | N-H | O=O | N≡N | O-H |
键能/kJ.mol-1 | 391 | 498 | 946 | 463 |
则反应4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)的反应热△H=__________。
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【题目】下列电离方程式错误的是
A.CaCl2 = Ca2++2Cl-B.Na2SO4 = Na22++SO42-
C.HNO3 == H++NO3-D.NaOH = Na++OH-
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】用下图所示装置除去含有CN-、Cl-废水中的CN-时,控制溶液的pH值为9~10,阳极产生的ClO-将CN-氧化为两种无污染的气体,下列说法不正确的是
A. 用石墨作阳极,铁作阴极
B. 阳极的电极反应式为:Cl-+2OH--2e-=== ClO-+H2O
C. 阴极附近碱性增强,阳极附近碱性减弱
D. 除去CN-的反应:5ClO-+2CN-+2H+ === N2↑+2CO2↑+5Cl-+H2O
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下图是实验室制取Na2S2O3·5H2O的装置图(略去部分夹持仪器)。
已知:Na2SO3 +SNa2S2O3
按要求回答下列问题:
(1)仪器A的名称是___________________。
(2)分液漏斗中用70%较浓硫酸的理由是___________________。
(3)装置C中生成S的离子反应方程式是___________________。
(4)E是SO2的尾气处理装置,则装置D的作用是___________________。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】某原电池装置如图所示,电池总反应为2Ag+Cl2=2AgCl。下列说法正确的是( )
A. 正极反应为AgCl+e-=Ag + Cl-
B. 放电时,交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成
C. 若用NaCl溶液代替盐酸,则电池总反应随之改变
D. 当电路中转移0.01 mol e-时,交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol离子
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】锌是一种重要的金属,锌及其化合物有着广泛的应用.
(1)指出锌在周期表中的位置:第周期第族,属于区.
(2)葡萄糖酸锌[CH2OH(CHOH)4COO]2Zn是目前市场上流行的补锌剂.写出Zn2+基态电子排布式;葡萄糖分子[CH2OHCHOH(CHOH)3CHO]中碳原子杂化方式有 .
(3)Zn2+能与NH3形成配离子[Zn(NH3)4]2+ . 配位体NH3分子中心原子的 杂化方式是 , 属于(填“极性分子”或“非极性分子”);在[Zn(NH3)4]2+中,Zn2+位于正四面体中心,N位于正四面体的顶点,试在图中用箭头表示出[Zn(NH3)4]2+中Zn2+与N之间的化学键 .
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】在使用分液漏斗进行分液时,正确的操作是( )
A.上层液体经漏斗下口放出
B.分离液体时,将漏斗拿在手上进行分离
C.分离液体时,使分液漏斗玻璃塞上的凹槽(或小孔)对准漏斗上的小孔,再将分液漏斗下面的活塞拧开
D.分液漏斗中盛装的是液体,振荡后不必打开活塞把气体放出
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