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工业上用软锰矿(主要成分是二氧化锰)制取高锰酸钾和软磁铁氧体材料MnxO4,其流...

工业上用软锰矿(主要成分是二氧化锰)制取高锰酸钾和软磁铁氧体材料MnxO4,其流程如下(部分条件和产物省略):

请回答下列问题:

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(1)K2MnO4中锰元素的化合价是___________。

(2)写出粉碎矿石和氢氧化钾熔融物中通入空气时,发生主要反应的化学方程式___________________。

(3)分析下表数据。工业上采用III得到较纯净的高锰酸钾,III中包含的操作名称是________________。

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(4)上述工业流程中试剂X的最佳物质是(填化学式)_________________________;设计步骤IV的目的是________________________。

(5)通过煅烧MnSO4·H2O可制得软磁铁氧体材料MnxO4。如图是煅烧MnSO4·H2O时温度与剩余固体质量变化的曲线。该曲线中A段所表示物质的化学式是_____________;MnxO4x=_________________________。

 

(1) +6;(2)2MnO2 + 4KOH + O22K2MnO4 + 2H2O;(3)重结晶(或蒸发结晶)、过滤、洗涤、干燥的方法;(4)Ca(OH)2(或Ca),循环利用KOH,提高原料利用率;(5)MnSO4;3 【解析】 试题分析:(1)K2MnO4中锰元素的化合价是+6价;(2)根据流程图,二氧化锰与氢氧化钾溶液、氧气在高温条件下发生反应生成锰酸钾和水,反应的化学方程式为2MnO2 + 4KOH + O22K2MnO4 + 2H2O;(3)由表中数据可知,KMnO4的溶解度远小于碳酸钾的溶解度,得到较纯净的高锰酸钾可采用重结晶(或蒸发结晶)、过滤、洗涤、干燥的方法;(4)碳酸钾跟氢氧化钙的乳液反应,生成碳酸钙沉淀跟氢氧化钾,所以试剂X的最佳物质是Ca(OH)2(或Ca),设计步骤IV的目的是循环利用KOH,提高原料利用率;(5)探究物质的变化规律时,运用了物质的质量守恒和元素的质量守法;MnSO4•H2O在高温下易分解,101.4克的MnSO4•H2O物质的量为:101.4/169=0.6mol,根据锰元素守恒,MnSO4•H2O分解时,先转变为MnSO4和H2O,质量为:0.6mol×151g/mol=90.60g,所以图2曲线中A段质量减少:101.4-90.60=10.8克为水,所以该曲线中A段所表示物质的化学式为MnSO4,根据表中的数据可知:B固体质量为45.80克,为MnxO4,根据锰元素守恒,MnxO4的物质的量为0.6/xmol,则0.6/xmol×(55x+16×4)g/mol=45.80g,x=3,此时发生的反应为:3MnSO4•H2OMn3O4+SO2↑+2SO3↑+3H2O,答案为:MnSO4;3。 考点:氧化还原、探究物质的变化规律等  
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考点分析:
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许多含氯物质与生活密切相关,如HClO、ClO2、NaClO2等都是重要的杀菌消毒剂和漂白剂。其中制备NaClO2的工业流程下图所示:

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请回答下列问题:

(1)反应器I中反应的氧化剂是___________________。

(2)反应器Ⅱ中发生反应的离子方程式为_________________________________。

(3)通入反应器Ⅱ中的SO2能用H2O2代替,请简要说明理由____________________。

(4)为了测定NaClO2粗品的纯度,取上述粗产品10.0 g溶于水配成1 L溶液,取出10 mL,溶液于锥形瓶中,再加入足量酸化的KI溶液。充分反应后(NaClO2被还原为Cl-,杂质不参加反应),加入2~3滴淀粉溶液,用0.20 mol·L-1Na2S2O3标准液漓定,达到滴定达终点时用去标准液20.00 mL,试计算NaClO2粗品的纯度___________。(提示:2Na2S2O3+I2====Na2S4O6+2NaI)

 

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常见金属单质A可发生如图所示转化(部分反应物、产物和反应条件已略去)。F是一种温室气体;气体G的水溶液显弱碱性;H是一种具有磁性的黑色氧化物;B、C、D、E四种化合物中含有一种相同的元素。

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请回答下列问题:

(1)写出F的电子式________________,实验室制取G的化学方程式为______________________。

(2)写出反应I的离子方程式_______________。该反应中的氧化剂是______________________。

(3)反应I、Ⅱ均有清洁能源H2产生。已知H2的燃烧热为286 kJ·mol-1,18 g水蒸气变成液态水放出44 kJ的热量。其它相关数据如下表:

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则表中x为______________

(4)写出A与H反应的化学方程式________________________________,实验测得该反应的焓变(△H)和活化能(Ea)。下列能量关系图合理的是_________________(填写序号)。

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(5)资料显示H可用于除去地下水中的TcO4-(99Tc具有放射性)。在酸性条件下,H将TcO4-转化为难溶于水的TcO2,同时得到一种难溶于水的弱碱,该反应的离子方程式为_______________________________。

 

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下表为元素周期表的一部分,其中的编号代表对应的元素。

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(1)写出E元原子的结构示意图_________________________。

(2)D的单质在C的单质中燃烧所得产物中存在的化学键类型是________________。

(3)写出B单质与F的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式______________________________。

(4)一定条件下,用单质D还原CCl4可制备金刚石,反应结束冷却至室温,回收CCl4的实验操作名称是______________;选用一种常用试剂可除去粗产品中少量单质D,写出发生反应的化学方程式___________________________________________________。

(5)G的某种氯化物溶液呈浅绿色,向该溶液中加入NaOH溶液,充分反应,一段时间后有红褐色物质生成,请写出该过程中发生反应的化学方程式________________________。

 

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某研究性学习小组在实验室模拟工业“侯氏制碱法”原理制取NaHCO3。下图是该学习小组进行模拟实验时所用到的主要装置。

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请回答下列问题:

(1)B装置中仪器a的名称是______________。

(2)C装置中发生的现象是_____________,反应的化学方程式是___________________。

(3)检验A装置气密性的方法是:塞紧带长颈漏斗的橡胶塞,夹紧弹簧夹后,向漏斗里注入一定量的水,使漏斗内的水面高于试管内的水面,停止加水后,若__________________________________________.说明装置不漏气。

(4)D是连接在装置A与装置C之间的气体净化装置,装置D的作用是____________________________。

(5)实验时向饱和NaCl溶液中先通入NH3,再通入CO2的原因是__________________________________。

(6)设计实验方案,检验NaHCO3产品中是否含有氯化钠_________________________________________。

 

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下列描述与图像相对应的是

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A.图①表示向乙酸溶液中通入氨气至过量的过程中溶液导电性的变化

B.图②表示向1 L l mol·L-1。FeBr2溶液中通入Cl2时Br-物质的量的变化

C.图③表示向Ca(HCO3)2溶液中滴加NaOH溶液时沉淀质量的变化

D.图④表示向一定浓度的Na2CO3溶液中滴加盐酸,生成CO2的物质的量与滴加盐酸物质的量的关系

 

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