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KMnO4和MnO2都是重要化学物质,在实验室可以做氧化剂和催化剂,某学习小组对两种物质的制备和性质探究如下:

I.MnO2的制备:

该学习小组设计了将粗MnO2(含有较多的MnO、MnCO3和Fe2O3)样品转化为纯MnO2实验,其工艺流程如下:

请回答下列问题:

(1)第①步操作中,生成CO2的化学方程式为____________。

(2)第②步操作中,NaClO3氧化MnSO4的离子方程式为_____________。

(3)第③步操作中,最终得到的固体除NaClO3外,还一定含有下列物质中的_________(填序号)。

a. NaCl b. NaClO c. NaClO4 d. NaOH

(4)为得到纯净的MnO2,须将过滤后的MnO2合并后进行洗涤。洗涤沉淀所用的玻璃仪器有:_____________,判断是否洗涤干净可选用的试剂是____________(填化学式)。

(5)NaClO3和MnO2在一定条件下都可以氧化浓盐酸制取氯气,制取等量的氯气消耗NaClO3与MnO2的物质的量之比为__________。

(6)工业上可以以石墨为电极电解酸化的硫酸锰制取二氧化锰,该过程的阳极反应式为___________。

II.KMnO4的制备和性质:

(7)实验室由二氧化锰制备高锰酸钾可分二步进行:

第一步:MnO2与KOH共熔并通入氧气:2MnO2+4KOH+O2=2K2MnO4+2H2O

第二步:通入CO2,可使K2MnO4发生歧化反应生成KMnO4和MnO2。

第二步完成反应时,转化为KMnO4的K2MnO4占其全部的百分率约为_______(精确到0.1%)

(8)该小组同学为了探究KMnO4溶液和Na2C2O4溶液的反应过程,将酸性KMnO4溶液逐滴滴入一定体积的Na2C2O4溶液中(温度相同,并不断振荡),记录的现象如下:

请将MnO4-氧化C2O42- 的离子方程式补充完整:

______MnO4-+C2O42-+_______=______Mn2++_____CO2↑+_______

请分析KMnO4溶液褪色时间变化的可能原因_____________________。

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

1.研究氮及其化合物有十分重要的意义
(1)雾霾天气与氮的氧化物排放有关.汽车尾气中的NO(g)和CO(g)在一定温度和催化剂的条件下可发生反应.
①已知部分化学键的键能如下
分子式/结构式NO/N≡OCO/C≡OCO2/O=C=ON2/N≡N
化学键N≡OC≡OC=ON≡N
键能(KJ/mol)6321072750946
NO(g)和CO(g)发生反应的热化学方程式
2NO(g)+2CO( g)?N2(g)+2CO2(g)△H=-538kJ/mol
②若反应2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g)在恒温、恒容的密闭体系中进行,并在t1时刻达到平衡状态,则下列示意图不符合题意的是A(填选项序号).
(2)NO被氣化为NO2,其他条件不变,NO的转化率与温度、压强的关系如图1所示,p1大于p2,温度高于
800℃时NO的转化率几乎为0的原因是温度大于800℃时,逆反应程度大,NO2几乎完全分解.
(3)温度升高,多数化学反应速率增大,但是2NO+O2?2NO2的化学反应速率却随温度的升高而减小.某化学小组为研究该特殊现象的实质原因,查阅资料知2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)的反应历程分两步:
a、2NO(g)?N2O2(g)(快) v1正=k1正c2(NO)    v1逆=k1逆c(N2O2)△H1<0
b、N2O2(g)+O2(g)?2NO2(g)(慢) v2正=k2正c(N2O2)c(O2)   v2逆=k2逆c2(NO2)△H2<0
k1、k2为速率常数,温度升高,速率常数一般增大.
①决定2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)速率的是反应是b,反应a的活化能E1,反应b的活化能E2,E1、E2的大小关系为E1小于E2(填“大于”、“小于”或“等于”).根据速率方程分析,升高温度该反应速率减小的原因是c.
a.k2正增大,c(N2O2)增大            b.k2正减小,c(N2O2)减小
c.k2正增大,c(N2O2)减小            d.k2正减小,c(N2O2)增大
②由实验数据得到v~c(O2)的关系可用如图2表示.当x点升高到某一温度时,反应重新达到平衡,则变为相应的点为A(填字母).
(4)NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术,在氮气足量的情况下,不同$\frac{c(N{O}_{2})}{c(NO)}$、不同温度对脱氮率的影响如图3所示(已知氮气催化还原氮氧化物的正反应为放热反应),则温度对脱氮率的影响是300℃之前,温度升高脱氮率逐渐增大,而300℃之后,温度升高脱氮率逐渐减小;300℃之前,反应未平衡,反应向右进行,脱氮率增大,给出合理的解释:300℃时反应达平衡,后升温平衡逆向移动,脱氮率减小.

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

2.某学习小组在实验室中利用如图装置(夹持装置略去)测定某铁硫化物(FexSy)的组成,并探究反应后D装置所得溶液中含硫化合物的组成.
(一)硫化物(FexSy)的组成
实验步骤:
步骤Ⅰ如图连接装置,检査装置气密性,装入药品;
步骤Ⅱ打开分液漏斗旋塞,缓缓滴入水,并点燃酒精喷灯;
步骤Ⅲ当硬质玻璃管中固体质量不再改变时,停止加热,继续通入一段时间的O2
步骤Ⅳ实验结束后,将D中所得溶液加水配制成250mL溶液;

请回答:
(1)仪器a的作用为防止倒吸.
(2)步骤Ⅲ中,停止加热后还需继续通入一段时间的O2,其目的为使生成的SO2全部被NaOH溶液吸收.
(3)步骤IV中配制溶液时所需的玻璃仪器除玻璃棒和烧杯外,还有250mL容量瓶、胶头滴管.
(4)取25.00mL步骤IV中所配溶液,加入足量的双氧水,再加入足量盐酸酸化的BaCl2溶液,将所得沉淀过滤、洗涤、干燥,称其质量为4.66g.则FexSy的化学式为FeS2
(5)问题讨论:有同学认为可将装置D改为装有足量碱石灰的干燥管,通过测定反应前后干燥管的增重来计算硫元素的含量.你认为此方案否 (填“是”或“否”)合理,原因为部分SO2被氧化,且空气中的CO2和水蒸气可能使干燥管增重.
(二)探究反应后D装置所得溶液中含硫化合物的组成.
理论推测:溶液中除含有Na2SO4外,还可能含有Na2SO3
实验探究:滴定法测定溶液中Na2SO3的含量.
可供选择的试剂:①0.10mol•L-1KMnO4酸性溶液    ②30%H2O2③0.10mol•L-1KI淀粉溶液
(6)所选试剂为①   (填序号);所选试剂应装在酸式  (填“酸式”或“碱式”)滴定管中.
⑦所利用的反应原理为2MnO4-+5SO32-+6H+=5SO42-+2Mn2++3H2O       (用离子方程式表示).

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科目:高中化学 来源:2017届江西省高三上学期第三次月考化学试卷(解析版) 题型:选择题

100mL 1mol•的Ca(HCO3)2溶液中,放入2.3g金属钠充分反应后,有关物质的物理量正确的是(NA表示阿伏加德罗常数)( )

生成CaCO3

溶液中

H2

转移的电子

A

0.1NA

0.1NA

B

1.12L

0.1NA

C

10g

0.05NA

D

10g

0.1NA

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科目:高中化学 来源:2017届江西省高三上学期第三次月考化学试卷(解析版) 题型:选择题

化学在工农业生产和日常生活中都有着重要的应用。下列说法错误的是( )

A.利用催化设施,可以将汽车尾气中CO和NO转化为无害气体

B.锅炉水垢中含有的CaSO4,可先用Na2CO3溶液处理,后用酸除去

C.半导体行业中有一句话:“从沙滩到用户”,计算机芯片的材料是二氧化硅

D.防止酸雨发生的重要措施之一是使用清洁能量

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科目:高中化学 来源:2017届河北省高三上学期第三次调研化学试卷(解析版) 题型:选择题

臭氧在烟气脱硝中的反应为2NO2(g)+O2(g)N2O5(g)+O2(g)。若此反应在恒容密闭容器中进行,相关图象如下列选项,其中对应分析结论正确的是( )

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科目:高中化学 来源:2017届河北省高三上学期第三次调研化学试卷(解析版) 题型:选择题

用H2可将工业废气中的NO催化还原成N2,其他量转化关系如图(图中计量单位为mol), 则:NO(g)+H2(g)=N2(g)+H2O(g)的△H为( )

A.0.5(a+b-c-d)kJ/mol B.0.5(c+a-d-b)kJ/mol

C.0.5(c+d-a-b)kJ/mol D. 0.5(c+d-a-b)kJ/mol

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科目:高中化学 来源:2017届贵州省高三上学期第二次月考化学试卷(解析版) 题型:选择题

将5.1g镁铝合金,投入到500mL2.0mol/L的盐酸中,金属完全溶解,再加入4.0mol/LNaOH溶液,若要生成的沉淀最多,则NaOH溶液的体积是

A.200mLB.250mLC.425mLD.560mL

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科目:高中化学 来源: 题型:推断题

4.有A、B、C、D、E 5种元素,它们的核电荷数依次增大,且都小于20.其中C、E是金属元素;A和E属同一族,它们原子的最外层电子排布为ns1.B和D也属同一族,它们原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍,C原子最外层上电子数等于D原子最外层上电子数的一半.请回答下列问题:
(1)由这五种元素组成的一种化合物是(写化学式)KAl(SO42•12H2O.
(2)写出C元素基态原子的电子排布式1s22s22p63s23p1
(3)用电子排布式表达式表示B元素原子的价电子构型2s22p4
(4)元素B与D的电负性的大小关系是O>S,C与E的第一电离能的大小关系是Al>K.(用元素符号和“>或<或﹦”表示 )
(5)DB2是由极性键构成的极性(填“极性”或“非极性”)分子;分子空间构型是V型.

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