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[化学——选修2:化学与技术] 高锰酸钾()是一种常用氧化剂,主要用于化工、防腐...

[化学——选修2:化学与技术]

高锰酸钾满分5 manfen5.com是一种常用氧化剂,主要用于化工、防腐及制药工业等。以软锰矿主要成分为MnO2为原料生产高锰酸钾的工艺路线如下:

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回答下列问题:

1原料软锰矿与氢氧化钾按11的比例在“烘炒锅”中混配,混配前应将软锰矿粉碎,其作用是                       

2“平炉”中发生的化学方程式为                      

3“平炉”中需要加压,其目的是                      

4K2MnO4转化为KMnO4的生产有两种工艺。

①“满分5 manfen5.com歧化法”是传统工艺,即在K2MnO4溶液中通入CO2气体,使体系呈中性或弱碱性,K2MnO4发生歧化反应,反应中生成K2MnO4MnO2             写化学式

②“电解法”为现代工艺,即电解K2MnO4水溶液,电解槽中阳极发生的电极反应为     

                ,阴极逸出的气体是              

③“电解法”和“满分5 manfen5.com歧化法”中,K2MnO4的理论利用率之比为              

5高锰酸钾纯度的测定:称取1.0800 g样品,溶解后定容于100 mL容量瓶中,摇匀。取浓度为0.2000 mol·L1H2C2O4标准溶液20.00 mL,加入稀硫酸酸化,用KMnO4溶液平行滴定三次,平均消耗的体积为24.48 mL,该样品的纯度为                   

列出计算式即可,已知2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O

 

(1)扩大接触面积,加快化学反应速率; (2)2MnO2+O2+4KOH2K2MnO4+2H2O; (3)增大反应物的浓度,可使化学反应速率加快,同时使反应物的转化率增大; (4) ① K2CO3;②MnO42--e-=MnO4-;③3:2; (5)95.62%。 【解析】 试题分析:(1) MnO2 的状态是固体,对于有固体参加的化学反应,可通过增大其反应接触面积的方法提高反应速率,故要将其粉碎成细小的颗粒;(2) 根据流程图可知,在“平炉”中MnO2、KOH、O2在加热时反应产生K2MnO4,结合质量守恒定律可知,另外一种物质是H2O,则发生的化学方程式为2MnO2+O2+4KOH2K2MnO4+2H2O ;(3)由于上述反应中氧气是气体,在“平炉”中加压,就可以使反应物氧气的浓度增大,根据外界条件对化学反应速率的影响,增大反应物的浓度,可以使化学反应速率加快;任何反应都具有一定的可逆性,增大压强,可以使化学平衡向气体体积减小的正反应方向移动,故可以提高原料的转化率; (4) ①在K2MnO4溶液中通入CO2气体,使体系呈中性或弱碱性,K2MnO4发生歧化反应,反应中生成KMnO4,MnO2,根据质量守恒定律可知,另外一种生成物是K2CO3 ,根据氧化还原反应中的电子守恒及反应的原子守恒,可得该反应的化学方程式是:3K2MnO4+ 2CO2= 2KMnO4+MnO2+K2CO3;②“电解法”为现代工艺,即电解K2MnO4水溶液,在电解槽中阳极,MnO42-失去电子,发生氧化反应,产生MnO4-。电极反应式是:MnO42--e-=MnO4-;在阴极,水电离产生的H+获得电子变为氢气逸出,电极反应式是:2H2O+2e-=H2↑+2OH-。所以阴极逸出的气体是H2;总反应方程式是:2K2MnO4+2H2O2KMnO4+2H2↑+2KOH;③根据“电解法”方程式2K2MnO4+ 2H2O 2KMnO4+2H2↑+2KOH 可知K2MnO4的理论利用率是100%;而在“CO2歧化法” 3K2MnO4+2CO2 = 2KMnO4+MnO2+K2CO3中,K2MnO4的理论利用率是2/3,所以二者的理论利用率之比为3:2;(5)根据离子方程式2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O可知KMnO4与草酸反应的关系式是:2 KMnO4~5H2C2O4。配制的溶液的浓度为:。则1.0800g样品中含KMnO4的物质的量为:n=KMnO4的质量为:m= 0.006536mol × 158g/mol =1.03269g。故其纯度为:×100%=95.62%。 考点:考查物质制备工艺流程的知识。  
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NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如下:

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回答下列问题:

1NaClO2Cl的化合价为_______

2写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式_______

3“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去Mg2+Ca2+,要加入的试剂分别为________________。“电解”中阴极反应的主要产物是______

4“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。此吸收反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为________,该反应中氧化产物是_________

5“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是:每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为____计算结果保留两位小数

 

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元素铬Cr在溶液中主要以Cr3+蓝紫色CrOH4绿色Cr2O72橙红色CrO42黄色等形式存在,CrOH3为难溶于水的灰蓝色固体,回答下列问题:

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2CrO42Cr2O72在溶液中可相互转化。室温下,初始浓度为1.0 mol·L1Na2CrO4溶液中cCr2O72cH+的变化如图所示。

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①用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应____________

②由图可知,溶液酸性增大,CrO42的平衡转化率__________填“增大“减小”或“不变”。根据A点数据,计算出该转化反应的平衡常数为__________

③升高温度,溶液中CrO42的平衡转化率减小,则该反应的ΔH_________填“大于”“小于”或“等于”

3在化学分析中采用K2CrO4为指示剂,以AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl,利用Ag+CrO42生成砖红色沉淀,指示到达滴定终点。当溶液中Cl恰好完全沉淀浓度等于1.0×105 mol·L1时,溶液中cAg+_______ mol·L1,此时溶液中cCrO42等于__________ mol·L1已知Ag2 CrO4AgClKsp分别为2.0×10122.0×1010

4+6价铬的化合物毒性较大,常用NaHSO3将废液中的Cr2O72还原成Cr3+,反应的离子方程式为______________

 

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氮的氧化物NOx是大气污染物之一,工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3NOx还原生成N2,某同学在实验室中对NH3NOx反应进行了探究。回答下列问题:

1氨气的制备

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①氨气的发生装置可以选择上图中的_________,反应的化学方程式为_______________

②预收集一瓶干燥的氨气,选择上图中的装置,其连接顺序为:发生装置→______按气流方向,用小写字母表示

2氨气与二氧化氮的反应

将上述收集到的NH3充入注射器X中,硬质玻璃管Y中加入少量催化剂,充入NO2两端用夹子K1K2夹好。在一定温度下按图示装置进行实验。

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操作步骤

实验现象

解释原因

打开K1,推动注射器活塞,使X中的气体缓慢通入Y管中

Y管中_____________

②反应的化学方程式

____________

将注射器活塞退回原处并固定,待装置恢复到室温

Y管中有少量水珠

生成的气态水凝集

打开K2

_______________

______________

 

 

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短周期元素WXYZ的原子序数依次增加。mpr是由这些元素组成的二元化合物,n是元素Z的单质,通常为黄绿色气体,q的水溶液具有漂白性,0.01 mol·L–1 r溶液的pH2s通常是难溶于水的混合物。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是

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A.原子半径的大小WXY

B.元素的非金属性Z>X>Y

CY的氢化物常温常压下为液态

DX的最高价氧化物的水化物为强酸

 

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298K时,在20.0mL 0.10mol满分5 manfen5.com氨水中滴入0.10 mol满分5 manfen5.com的盐酸,溶液的pH与所加盐酸的体积关系如图所示。已知0.10 mol满分5 manfen5.com氨水的电离度为1.32%,下列有关叙述正确的是

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A.该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂

BM点对应的盐酸体积为20.0 mL

CM点处的溶液中cNH4cClcHcOH

DN点处的溶液中pH12

 

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