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由软锰矿制备高锰酸钾的主要反应如下: 熔融氧化 3MnO2+KClO3+6KOH...

由软锰矿制备高锰酸钾的主要反应如下:

熔融氧化    3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O

加酸歧化    3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3

已知相关物质的溶解度(20℃

物质

K2CO3

KHCO3

K2SO4

KMnO4

溶解度g/100g

111

33.7

11.1

6.34

 

 

完成下列填空:

1)在实验室进行熔融氧化操作时,应选用铁棒、坩埚钳和______________。(填序号)

a.瓷坩埚       b.蒸发皿       c.铁坩埚       d.泥三角

2)在加酸岐化时不宜用硫酸的原因是__________;不宜用盐酸的原因是____________。反应之后得到高锰酸钾的步骤是:过滤、蒸发结晶、趁热过滤。该步骤能够得到高锰酸钾的原理是____________

3)采用电解法也可实现K2MnO4的转化,2K2MnO4+2H2O2KMnO4+2KOH+H2。与原方法相比,电解法的优势为_________________

4)草酸钠滴定法测定高锰酸钾的质量分数步骤如下:

已知涉及到的反应:

Na2C2O4+H2SO4=H2C2O4(草酸)+Na2SO4

5H2C2O4+ 2MnO4+6H+=2Mn2++10CO2↑+ 8H2O

Na2C2O4的式量:134     KMnO4的式量:158

Ⅰ.称取0.80 g 的高锰酸钾产品,配成50mL溶液。

Ⅱ.称取0.2014 gNa2C2O4,置于锥形瓶中,加入蒸馏水使其溶解,再加入少量硫酸酸化。

Ⅲ.将瓶中溶液加热到7580℃,趁热用中配制的高锰酸钾溶液滴定至终点。消耗高锰酸钾溶液8.48mL

a.判断达到滴定终点的标志是____________________________

b.样品中高锰酸钾的质量分数为______________(保留3位小数)。

c.加热温度大于90℃,部分草酸发生分解,会导致测得产品纯度__________。(填偏高偏低无影响

d.将一定量高锰酸钾溶液与酸化的草酸钠溶液混合,测得反应溶液中Mn2+的浓度随反应时间t的变化如图,其原因可能为_______________

 

c、d 会生成硫酸钾,硫酸钾的溶解度小,不易除去 KMnO4能氧化盐酸 KMnO4和K2CO3的溶解度不同 原子利用率高 无色变为紫色且半分钟不褪色 0.700 偏高 Mn2+可能是该反应的催化剂,随着Mn2+的产生,反应速率大大加快 【解析】 (1)熔融固体物质需要再坩埚内加热,加热熔融物含有碱性KOH应用铁坩埚、铁棒、坩埚钳、泥三角、酒精灯; (2)根据表中数据可知,K2SO4溶解度小,加硫酸时会生成K2SO4,会降低产品的纯度;盐酸具有还原性,会被氧化,降低产品的量;高锰酸钾与碳酸钾的溶解度相差较大,趁热过滤,可除去碳酸钾杂质; (3)电解法的优势为K2MnO4中的锰元素可以完全转化到KMnO4中; (4) a.滴定终点,溶液颜色发生变化,且半分钟内颜色不变; b.根据反应Na2C2O4+H2SO4→H2C2O4(草酸)+Na2SO4 5H2C2O4+2MnO4-+6H+→2Mn2++10CO2↑+8H2O找出关系式,然后结合题中数据计算; c.加热温度大于90℃,部分草酸发生分解,消耗高锰酸钾溶液的体积减少; d.反应中Mn2+浓度发生显著变化,应是反应生成的Mn2+对反应有催化作用。 (1)熔融固体物质需要再坩埚内加热,加热熔融物含有碱性KOH应用铁坩埚、铁棒、坩埚钳、泥三角、酒精灯,故答案为:c、d; (2)根据表中数据可知,K2SO4溶解度小,加硫酸时会生成K2SO4,会降低产品的纯度;盐酸具有还原性,会被氧化,降低产品的量,故不宜用盐酸,高锰酸钾与碳酸钾的溶解度相差较大,趁热过滤,可除去碳酸钾杂质,故答案为:生成K2SO4溶解度小,会降低产品的纯度;盐酸具有还原性,会被氧化,降低产品的量;KMnO4和K2CO3的溶解度不同; (3)与原方法相比,电解法的优势为K2MnO4中的锰元素可以完全转化到KMnO4中,提高了锰元素的利用率,故答案为:K2MnO4中的锰元素可以完全转化到KMnO4中,原子利用率高; (4)a.滴定终点时的现象为:当最后一滴KMnO4溶液滴入后,溶液由无色变为红色,且半分钟不褪色,故答案为:无色变为紫色且半分钟不褪色; b.根据反应Na2C2O4+H2SO4→H2C2O4(草酸)+Na2SO4 5H2C2O4+2MnO4-+6H+→2Mn2++10CO2↑+8H2O可得关系式:5Na2C2O4∼2KMnO4,设配制的8.48mL配制的样品溶液中含有高锰酸钾的质量为x,则: 5Na2C2O4∼2KMnO4, 134×5   2×158  0.2014g   x x==0.0950g, 50mL该样品溶液中含有高锰酸钾的质量为:L=0.560g,则样品中高锰酸钾的质量分数为: =0.700g,故答案为:0.700; c.加热温度大于90℃,部分草酸发生分解,消耗高锰酸钾溶液的体积减少,会导致测得产品纯度偏高,故答案为:偏高; d.反应中Mn2+浓度发生显著变化,应是反应生成的Mn2+对反应有催化作用,且c(Mn2+)浓度大催化效果更好,故答案为:Mn2+可能是该反应的催化剂,随着Mn2+的产生,反应速率大大加快。
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氢溴酸是无色、易挥发的液体,在化工领域用途广泛。实验室模拟一种工业制备氢溴酸的主要流程如下:

1)写出反应①的离子方程式___________该反应需要在冰水浴中进行,可能的原因是____________

2)操作I的名称__________

3)反应②中Na2SO3的目的是_____________________

4)操作Ⅱ用到的玻璃仪器有烧杯、_____________________

5)工业生产中制得的氢溴酸带有淡淡的黄色。于是甲乙两同学设计了实验加以探究:

①甲同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为含Fe3,则用于证明该假设所用的试剂为_________,若假设成立可观察到的现象为____________________

②乙同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为____,其用于证明该假设成立的方法为________________

 

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硫的化合物在生产、生活中有广泛应用,其吸收和处理也十分重要。完成下列填空:

1SO2具有还原性,可以和许多氧化剂反应。SO2气体通入硫酸酸化的K2Cr2O7溶液中恰好生成铬钾矾[KCr(SO4)2·12H2O]。写出该反应的化学方程式_____________,反应中被还原的元素是__________

2)过量的SO2通入Na2S溶液,写出有关的离子方程式____________

3)在1L 0.3mol/LNaOH溶液中,通入4.48LSO2(标况),反应后所得溶液中微粒的浓度之间有一些等量关系,例如:c(Na+)c(H+)c(HSO3-)2c(SO32-)c(OH-),请再写出两个等量关系:_______

4)在室温下,下列曲线可以描述乙酸(甲、Ki=1.8×105)和次氯酸(乙、Ki=2.95×108)在水中的电离度与浓度关系的是_________

A.

B.

C.

D.

 

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1100℃时,在体积为5L的密闭容器中,发生可逆反应:Na2SO4(s)+4H2(g)Na2S(s)+4H2O(g)并达到平衡,请完成下列各题:

1)上述反应中涉及的非金属元素原子的半径从大到小的顺序为_____________,非金属性最强的元素原子的电子排布式_________________,其电子的自旋方向共有________种。

2)该反应中OS属于同主族元素,比较它们的单质的氧化性_____________________(用化学方程式表示),写出Na2O的电子式______,比较Na2ONa2S的熔点高低:Na2O___Na2S

3)上述平衡的平衡常数表达式K______________________。降低温度,K值减小,则正反应为_______(吸热放热”)反应。

4)能判断反应达到平衡状态的依据是_____________(填序号)

A.混合气体的压强不变                   B.混合气体的密度不变

C.混合气体的平均相对分子质量不变       D.各气体的浓度相等

5)若初始时加入的Na2SO42.84g10分钟后达到平衡时Na2SO4的转化率为45%V(H2)=__________________。平衡后,向容器中充入1molH2,平衡向_________________(填正反应方向逆反应方向不移动),重新达到平衡后,与原平衡相比,H2的体积百分含量_____________(增大减小不变”)

 

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5.6gFe投入浓硝酸中,产生红棕色气体A,把所得溶液减压蒸干,得到20gFe(NO3)2Fe(NO3)3的混合物,将该固体在高温下加热,得到红棕色的Fe2O3和气体BAB气体混合通入足量水中,在标准状况下剩余气体的体积为

A.1120mL B.2240mL C.3360mL D.4480mL

 

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某小组为研究电化学原理,设计甲、乙、丙三种装置(C1C2C3均为石墨)。下列叙述正确的是

A.甲、丙中是化学能转变为电能,乙中是电能转变为化学能

B.C1C2分别是阳极、阴极,锌片、铁片上都发生氧化反应

C.C1上和C3上放出的气体相同,铜片上和铁片上放出的气体也相同

D.甲、乙、丙中溶液的pH都逐渐升高

 

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