[题目]氧化石墨烯具有优良的生物亲和性和亲水性.可通过下列实验方法制得:①低温阶段:控温0℃.烧瓶中加入3g石墨烯.12 g KMnO4和100 mL浓硫酸.搅拌反应20 min,②中温阶段:水浴控温15℃.反应2 h,再控湿35℃.反应40 min,③高温阶段:用220 mL高纯水稀释反应液.控温80℃.反应20 min.再滴入10 mL 30%H2O2溶液.控温45℃.待� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】氧化石墨烯具有优良的生物亲和性和亲水性，可通过下列实验方法制得（装置如图所示）：

①低温阶段：控温0℃，烧瓶中加入3g石墨烯、12 g KMnO4和100 mL浓硫酸，搅拌反应20 min；

②中温阶段：水浴控温15℃，反应2 h；再控湿35℃，反应40 min；

③高温阶段：用220 mL高纯水稀释反应液，控温80℃，反应20 min，再滴入10 mL 30%H2O2溶液，控温45℃，待胶体变为金黄色，静置24 h；倾出上层清液，用盐酸洗涤下层沉淀，过滤、高纯水洗涤、真空干燥，得到氧化石墨烯。

回答下列问题：

（1）将石墨中的层状结构剥离就能得到石墨烯，石墨烯的化学成分是_______（写名称）。

（2）“低温阶段”控温0℃的方法是____________。

（3）装置B装入酸性KMnO4溶液，其目的是_________；装置C用于检测CO2的生成，则判断有CO2生成的实验现象是_______________。

（4）“高温阶段”中，控温80℃之前，必须加入高纯水稀释反应液，稀释的操作方法是_______。“高温阶段”若温度过高，反应液极易发生“暴沸”而导致实验失败，其原因是__________。

（5）“高温阶段”滴入10 mL 30% H2O2溶液的目的是为了除去过量的KMnO4，反应的化学方程式为______________。

【答案】碳用冰水浴控温吸收可能生成的SO2气体澄清的石灰水变浑浊将烧瓶从铁架台上取下，将反应液缓缓沿着玻璃棒倒入装有220mL高纯水的烧杯中，不断搅拌，稀释完毕后，再将稀释液倒入烧瓶中石墨烯具有极大的比表面积，温度过高时极易发生剧烈氧化而产生大量气体(如CO2和SO2等） 2KMnO4+3 H2SO4 +5 H2O2K2SO4+ 2MnSO4 +5O2↑+8H2O

【解析】试题分析：由于浓硫酸有强氧化性，所以在反应过程中，有可能把石墨烯氧化为二氧化碳气体，浓度硫酸本身可以被还原为二氧化硫。

（1）将石墨中的层状结构剥离就能得到石墨烯，所以石墨烯的化学成分和石墨相同，都是碳。

（2）“低温阶段”控温0℃的方法是用冰水浴控温。

（3）装置B装入酸性KMnO4溶液，其目的是吸收可能生成的SO2气体；装置C用于检测CO2的生成，则判断有CO2生成的实验现象是澄清的石灰水变浑浊。

（4）“高温阶段”中，控温80℃之前，必须加入高纯水稀释反应液，稀释的操作方法是将烧瓶从铁架台上取下，将反应液缓缓沿着玻璃棒倒入装有220mL高纯水的烧杯中，不断搅拌，稀释完毕后，再将稀释液倒入烧瓶中。“高温阶段”若温度过高，反应液极易发生“暴沸”而导致实验失败，其原因是石墨烯具有极大的比表面积，温度过高时极易发生剧烈氧化而产生大量气体(如CO2和SO2等）。

（5）“高温阶段”滴入10 mL 30% H2O2溶液的目的是为了除去过量的KMnO4，反应的化学方程式为2KMnO4+3 H2SO4 +5 H2O2K2SO4+ 2MnSO4 +5O2↑+8H2O。

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已知：常温下Ksp[In(OH)3]=1.41×10-33。

回答下列问题：

（1）In2O3中In的化合价为_________________。

（2）用硫酸酸浸水铟矿时发生反应的离子方程式为（杂质不参与反应）_________________。

（3）用硫酸从水铟矿中提取铟时，酸度与浸出率关系如图，则适宜硫酸的物质的量浓度为______。

（4）高纯铟与稀硝酸反应的离子方程式为_________________。

（5）硝酸铟高温下生成氧化铟的同时又红棕色气体产生。写出该反应的化学方程式：________。

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