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10.Ⅰ.高锰酸钾在实验室和工农业生产中有广泛的用途,实验室以二氧化锰为主要原料制备高锰酸钾.其部分流程如下:

(1)第①步加热熔融应在铁坩埚中进行,而不用瓷坩埚的原因是SiO2+2KOH$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$K2SiO3+H2O(用化学程式表示).
(2)第④步通入CO2,发生反应生成MnO4-和MnO2和碳酸盐,则发生反应的离子方程式为3MnO42-+2CO2$\frac{\underline{\;熔融\;}}{\;}$2MnO4-+MnO2↓+2CO32-2-
(3)第⑥步加热浓缩至液面有细小晶体析出时,停止加热,冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,干燥过程中,温度不宜过高,其原因是2KMnO4$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑(用化学方程式表示).
(4)H2O2和KMnO4都是常用的强氧化剂,若向H2O2溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液,则酸性高锰酸钾溶液会褪色,写出该反应的离子方程式:2MnO4-+6H++5H2O2=2Mn2++5O2↑+8H2O.
Ⅱ.某小组设计如图所示的装置图(图中夹持和加热装置略去),分别研究SO2和Cl2的性质.

(5)若从左端分别通入SO2和Cl2,装置A中观察到的现象是否相同?相同.
(6)若装置B中装有5.0mL 1.0mol•L-1碘水,当通入足量Cl2完全反应后,共转移了5×10-2mol电子,该反应的化学方程式为:5Cl2+I2+6H2O=10HCl+2HIO3
(7)若由元素S和O组成-2价酸根离子X,X中S和O的质量比为4:3;当Cl2与含X的溶液完全反应后,得澄清溶液,取少量该溶液加入盐酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀产生.写出Cl2与含X的溶液反应的离子方程式4Cl2+S2O32-+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+

分析 (1)熔融固体需要用铁坩埚熔融,瓷坩埚原料含有SiO2,能和碱反应,高温下与KOH发生反应;
(2)由题意可知,KOH、KClO3、MnO2共熔制得绿色K2MnO4,CO2使MnO42-发生歧化反应,生成MnO4-和MnO2
(3)KMnO4在加热的条件下会发生分解反应;
(4)向H2O2溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液.则酸性高锰酸钾溶液会褪色说明高锰酸钾做氧化剂氧化过氧化氢为氧气,依据电子守恒和原子守恒分析配平书写离子方程式;依据氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于反应中其他物质分析判断;
(5)根据SO2和Cl2的化学性质分析反应现象,从而判断反应现象是否相同;
(6)设碘元素在氧化产物中的化合价为a,则根据电子转移守恒有5.0×10-3L×1.0×10-3mol/L×2×a=5.0×10-5mol,解得:a=+5,所以碘单质被氧化为HIO3,据此书写方程式;
(7)先根据X中元素的质量之比求出原子个数之比,再根据题中反应现象判断该反应生成的离子,由氧化还原反应写出离子方程式.

解答 解:(1)熔融固体需要用铁坩埚熔融,瓷坩埚原料含有SiO2,在高温下,瓷坩埚可以和KOH发生反应SiO2+2KOH$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$K2SiO3+H2O,腐蚀瓷坩埚,故不能使用瓷坩埚,而使用铁坩埚,故答案为:铁坩埚;SiO2+2KOH$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$K2SiO3+H2O;
(2)由题意可知,KOH、KClO3、MnO2共熔制得绿色K2MnO4,根据氧化还原反应可知,还生成KCl,由元素守恒可知,还会生成H2O,反应方程式为KClO3+3MnO2+6KOH$\frac{\underline{\;熔融\;}}{\;}$KCl+3K2MnO4+3H2O,相应的离子方程式为
3MnO42-+2CO2$\frac{\underline{\;熔融\;}}{\;}$2MnO4-+MnO2↓+2CO32-,故答案为:3MnO42-+2CO2$\frac{\underline{\;熔融\;}}{\;}$2MnO4-+MnO2↓+2CO32-
(3)第⑥步加热浓缩至液面有细小晶体析出时,停止加热,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥,KMnO4在温度过高的条件下会发生分解反应,反应化学方程式为:2KMnO4$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑,故在加热、浓缩、烘干的过程中温度不宜过高,
故答案为:2KMnO4$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑;
(4)向H2O2溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液.则酸性高锰酸钾溶液会褪色说明高锰酸钾做氧化剂氧化过氧化氢为氧气,反应的离子方程式为:2MnO4-+6H++5H2O2=2Mn2++8H2O+5O2↑,故答案为:2MnO4-+6H++5H2O2=2Mn2++8H2O+5O2↑;
(6)二氧化硫能和有色物质反应生成无色物质,所以二氧化硫有漂白性;氯气和水反应生成次氯酸,次氯酸具有强氧化性,能使有色物质褪色,所以若从左端分别通入SO2和Cl2,装置A中观察到的现象相同,都使品红褪色,
故答案为:相同;
(7)若装置B中装有5.0mL 1.0×10-3mol/L的碘水,当通入足量Cl2完全反应后,转移的电子为5.0×10-5mol,令碘元素在氧化产物中的化合价为a,则根据电子转移守恒有5.0×10-3L×1.0×10-3mol/L×2×a=5.0×10-5mol,解得a=+5,所以碘单质被氧化为HIO3,则该反应的化学方程式为:5Cl2+I2+6H2O=2HIO3+10HCl,故答案为:5Cl2+I2+6H2O=2HIO3+10HCl;
(8)若由元素S和O组成-2价酸根离子X,X中S和O的质量比为4:3,所以X中S和O的原子个数比为$\frac{4}{32}$,所以该离子为S2O3 2-;氯气有强氧化性,能和硫代硫酸根离子发生氧化还原反应,根据题意知,该反应中有硫酸根离子生成,所以氯气中氯元素得电子生成氯离子,所以该反应的离子方程式为:4Cl2+S2O32-+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+,故答案为:4Cl2+S2O32-+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+

点评 本题考查学生对工艺流程的理解、阅读获取信息能力、物质推断、氧化还原反应、工艺条件的控制等,题目难度中等,是对所学知识的综合运用与能力的考查,需要学生具备扎实的基础知识与综合运用知识、信息进行解决问题的能力.

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下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是( )

A.SO2具有氧化性,可用于漂白纸浆 B.NH4HCO3受热易分解,可用作氮肥

C.Fe2(SO4)3易溶于水,可用作净水剂 D.Al2O3熔点高,可用作耐高温材料

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1.400℃时,向容积为2L的密闭容器中充入1.2mol 的A和0.6mol 的B,发生反应如下:A(g)+B(g)?C(g)+D(g).t分钟后反应达到平衡,此时测得A的物质的量为0.8mol.下列说法正确的是(  )
A.反应在tmin内的平均速率为v(D)=0.4/tmol•L-1•min-1
B.温度升至500℃时,上述反应平衡常数为0.64,则正反应为吸热反应
C.保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.2molB,与原平衡相比,达到新平衡时A转化率增大,B的体积分数增大
D.若反应开始时向密闭容器中充入2.4mol 的A和1.2mol 的B,达到平衡所需时间小于t

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18.在2L密闭容器内,800℃时反应:2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如表:
时间(s)012345
n(NO)(mol)0.0200.0100.0080.0070.0070.007
(1)写出该反应的平衡常数表达式:K=$\frac{{c}^{2}(N{O}_{2})}{{c}^{2}(NO)×c({O}_{2})}$.
(2)已知:K300℃>K350℃,则该反应是放热热反应.
(3)如图表示NO2的变化的曲线是b.用O2表示从0~2s内该反应的平均速率v=1.5×10-3mol•L-1•s-1
(4)为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是c.
a.及时分离出NO2b.适当升温c.增大O2的浓度d.选择催化剂.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

5.53.0g Na2CO3的物质的量为(  )
A.0.2B.0.25molC.1.0molD.0.5mol

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

15.用过量的H2SO4、NaOH、NH3•H2O、NaCl等溶液,按图所示步骤分开五种离子,则溶液①②③④是(  )
A.①NaCl  ②NaOH  ③NH3•H2O  ④H2SO4B.①H2SO4  ②NaOH  ③NH3•H2O  ④NaCl
C.①NaCl  ②NH3•H2O  ③NaOH  ④H2SO4D.①H2SO4  ②NH3•H2O  ③NaOH  ④NaCl

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

2.自2016年1月1日起将施行修订后的《中华人民共和国大气污染防治法》.下列有关说法错误的是(  )
A.开发新能源,如太阳能、风能等,减少对化石能源的依赖
B.直径接近于2.5×10-6m的颗粒物(PM2.5)分散在空气中形成的混合物具有丁达尔效应
C.燃煤进行脱硫、脱硝处理,减少硫氧化物和氮氧化物的排放
D.通过吸收空气中CO2并利用廉价能源合成汽油可推广“绿色自由”计划

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

19.某化学兴趣小组在课外活动中,对某溶液进行了多次检测,其中三次检测结果如表所示,请回答:
检测次数溶液中检测结果
第一次KCl、K2SO4、Na2CO3、NaCl
第二次KCl、BaCl2、Na2SO4、K2CO3
第三次Na2SO4、KCl、K2CO3、NaCl
(1)三次检测结果中第二次检测结果不正确.
(2)在检测时,为了确定溶液中是否存在硫酸根离子、碳酸根离子和氯离子,需要向溶液中依次滴加HNO3溶液,Ba(NO32溶液,AgNO3溶液.(填化学式)

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20.下列说法错误的是(  )
A.工业上采用电解熔融氯化铝制取金属铝
B.牺牲阳极的阴极保护法实际上是利用原电池原理
C.将钢闸门与外电源负极相连,可防止其腐蚀
D.铅蓄电池充电时,铅电极与直流电源的负极相接

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