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(10分)二氧化锰是化学工业中常用的氧化剂和有机合成中的催化剂,其主要制备方法是...

10分)二氧化锰是化学工业中常用的氧化剂和有机合成中的催化剂,其主要制备方法是碳酸锰热分解,反应原理为2MnCO3+O2满分5 manfen5.com2MnO2+2CO2。经研究发现该反应过程为①MnCO3满分5 manfen5.comMnO+CO2  2MnO+O2满分5 manfen5.com2MnO2

回答下列问题:

1)某温度下该平衡体系的压强为PCO2O2的物质的量分别为n1n2,用平衡分压代替平衡浓度,写出碳酸锰热分解反应的平衡常数表达式K=      (分压=总压×物质的量分数);K与反应①、②的平衡常数K1K2关系为       

2)反应②在低温下能自发进行,则其△H      0(填“>”“<”“=”)。

3)某科研小组对碳酸锰热分解法制二氧化锰的条件(焙烧温度和气氛)进行了研究,获得如下三幅图。该制备反应合适的焙烧温度为       ,合适的含水量气氛条件为        

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4MnO2也可在MnSO4—H2SO4—H2O为体系的电解液中电解获得,其阳极的电极反应式为           ,电解后溶液的pH       (填增大 减小不变)。

 

(1) (2分) (2分) (2)< (1分) (3)350℃ (1分) 含水量30% (1分) (4)Mn2+-2e-+2H2O = MnO2+4H+ (2分) 减小(1分) 【解析】 试题分析:(1)根据题意和题给反应方程式知,碳酸锰热分解反应的平衡常数表达式K=P2(CO2)/P(O2)= ;K1= P(CO2)、K2=1/P(O2),K与K1、K2关系为。(2)当△H—T△S<0时反应自发进行,反应②为气体物质的量减少的熵减反应,△S<0,且在低温下能自发进行,则其△H<0。(3)根据图1知,反应在湿空气中进行反应速率快,碳酸锰的转化率高;根据图2知,反应在350℃时碳酸锰的转化率最高,根据图3知,水分含量为30%时碳酸锰的转化率最高,该制备反应合适的焙烧温度为350℃,合适的含水量气氛条件为含水量30% 。(4)电解法制备MnO2阳极发生氧化反应,MnSO4被氧化为MnO2,根据电荷守恒和溶液的酸碱性知,其阳极的电极反应式为Mn2+-2e-+2H2O = MnO2+4H+,阴极发生还原反应,电极反应式为2H++2e-H2,电解总反应为Mn2+-+2H2O MnO2+ H2+2H+,电解后溶液的pH将减小。 考点:考查化学平衡常数表达式书写,化学反应方向,平衡图像分析和电解原理。  
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9分)已知某溶液中可能含有NO3- Cl- SO42-CO32-NH4+Fe3+Al3+K+中的几种,且所含阴离子的物质的量相等。为确定该溶液的成分,某学习小组做了如下实验:

①取该溶液100 mL,加入过量NaOH溶液,加热,得到0.02mol气体,同时产生红褐色沉淀;

②将沉淀过滤、洗涤、灼烧,得到1.6 g固体;

③向上述滤液中加入足量BaCl2溶液,得到4.66 g不溶于盐酸的沉淀。

请回答下列问题:

1)结合①和②,判断原溶液中肯定含有的离子是       ,可以排除的离子是       

2)由③推知原溶液中一定有     离子,其物质的量为      mol

3)综合(1)、(2)及题干信息,结合溶液中电荷守恒知识,还可以排除的离子是     。该学习小组最终得出结论:该溶液由     种阳离子(填数字,下同)和     种阴离子组成。

 

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10分)金属铅为带蓝色的银白色重金属,其单质及化合物可用于铅蓄电池、耐酸设备及X射线防护材料。回答下列问题:

1)铅蓄电池是一种典型的可充电电池,电池总反应式为:Pb+PbO2+4H++2SO42-满分5 manfen5.com2PbSO4+2H2O。写出放电时负极的电极反应式          

2)早在古代,硫酸铅就被用作白色颜料,但用这种颜料作出的画天长日久会变为黑色,经检测其成分为PbS。古画修复师在变黑处涂抹H2O2后即可将颜色修复,用化学方程式表示古画修复颜色的原理                                    

3PbO与次氯酸钠溶液反应可以制得PbO2,写出该反应的离子方程式            

4PbO2在加热过程中发生分解的失重曲线如下图所示,已知失重曲线上的a点为样品失重4.0%满分5 manfen5.com)的残留固体,若a点固体表示为PbOxmPbO2·nPbO,列式计算x=          m:n=          

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8ABCDE是中学常见的五种化合物,它们之间有下列转化关系:

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已知A溶液显碱性,焰色反应为黄色,且可促进水的电离。

1)若ABC中含有相同的金属元素,则A的化学式为       D的化学式为       AC反应生成B的离子方程式为              

2)若C是一种无色无味的气体,用离子方程式表示A溶液显碱性的原因_______________CE反应生成B的化学方程式为              

 

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6结晶玫瑰是一种具有玫瑰香气的香料,可由下列方法合成(部分反应物及反应条件未标出):

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请回答下列问题:

1)已知A是苯的一种同系物,写出A的结构简式           

2C的同分异构体中,属于芳香族化合物的还有        种。

3的反应类型是           

4)写出的化学方程式                   

 

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某可充电电池的原理如下图所示,已知ab为惰性电极,溶液 呈酸性。充电时右槽溶液颜色由绿色变为紫色。下列叙述正确的是

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A.充电时,b极接直流电源正极,a极接直流电源负极

B.充电过程中,a极的电极反应式为:VO2++2H++e- = VO2++H2O

C.放电时,H从左槽迁移进右槽

D.放电过程中,左槽溶液颜色由黄色变为蓝色

 

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