高锰酸钾是常用的消毒剂、除臭剂、水质净化剂以及强氧化剂,下图是在实验室中制备KMnO4晶体的流程:
回答下列问题:
(1)操作②目的是获得K2MnO4,同时还产生了KCl和H2O,试写出该步反应的化学方程式: _______________。操作①和②均需在坩埚中进行,根据实验实际应选择_______________(填序号)。
a.瓷坩埚 b.氧化铝坩埚 c.铁坩埚 d.石英坩埚
(2)操作④是使K2MnO4转化为KMnO4和MnO2,该转化过程中发生反应的离子方程式为_______________。若溶液碱性过强,则MnO4-又会转化为MnO42-,该转化过程中发生反应的离子方程式为_______________。因此需要通入某种气体调pH=10-11,在实际操作中一般选择CO2而不是HCl,原因是_______________。
(3)操作⑤过滤时,选择图2所示装置而不用图1所示装置的原因是_______________。
(4)还可采用电解K2MnO4溶液(绿色)的方法制造KMnO4(电解装置如图所示),电解过程中右侧石墨电极的电极反应式为_______________。溶液逐渐由绿色变为紫色。但若电解时间过长,溶液颜色又会转变成绿色,可能的原因是_______________。
K3[Fe(C2O4)3]·3H2O〔三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体〕是制备负载型活性铁催化剂的主要原料,也是一些有机反应很好的催化剂。下图是在实验室制备K3[Fe(C2O4)3]·3H2O的流程:
回答下列问题:
(1)步骤I中加入稀硫酸的目的是_______________。
步骤II中发生的主要化学反应为一可逆过程,其离子方程式为_______________。
常温下,该反应的平衡常数K=_______________[已知常温下:Ka1(H2C2O4)=5.6×10-2、Ka2(H2C2O4)=5.4×10-5、Ksp(FeC2O4)=2.1×10-7]
(2)下列试剂均可将FeC2O4氧化为K3[Fe(C2O4)3],最适宜作为“试剂a”的是_______________(填序号)
a.氯水b.酸性KMnO4溶液c. H2O2溶液d.稀硝酸
(3)使用托盘天平称量制得的K3[Fe(C2O4)3]·3H2O的质量。天平平衡时,右盘内砝码的总质量为20 g.游码示数如图所示,则制得晶体的质量为___________g,该实验中K3[Fe(C2O4)3]·3H2O的产率为_______________。(已知: K3[Fe(C2O4)3]·3H2O的相对分子质量为491,FeSO4·7H2O的相对分子质量为278)
(4)某研究小组将K3[Fe(C2O4)3〕在一定条件下加热分解后,利用下图所示装置(可重复使用)确认所得含碳元素的气体产物为CO和CO2。
按气流从左到右的方向,装置的连接顺序为_______________(填装置序号) ;确认气体产物中含CO的现象为_______________。
25℃时,用0.1mol•L-1的NaOH溶液滴定20mL0.1mol•L-1CH3COOH(Ka=1.75×10-5)溶液过程中,消耗NaOH溶液的体积与溶液pH的关系如图所示,下列各项中微粒浓度间关系正确的是
A.点①所示溶液中:2c(CH3COO-)-2c(CH3COOH)= c(H+)-c(OH-)
B.点②所示溶液中:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
C.点③所示溶液中:c(CH3COO-)-c(CH3COOH)= c(Na+)+ 2c(H+)-2c(OH-)
D.pH=12的溶液中:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)>c(CH3COOH)
X、Y、Z、W是四种短周期主族元素,原子序数依次增大,X是原子半径最小的,元素Y的原子最外层电了数是其电子层数的2倍,元素Z的-1价阴离子和元素W的+3价阳离子的核外电子排布均与氖原子相同,下列说法中错误的是
A.X与Y形成的化合物可能含有非极性键
B.X的单质与Z的单质在暗处能剧烈反应
C.含W的盐溶于水形成的溶液一定显酸性
D.离子半径:r(Z-)>r(W3+)
下列实验中,所选用的装置、药品及对应原理都正确的是
选项 | 目的 | 装置 | 原理 |
A | 分离乙酸乙酯和乙醇 | 乙酸乙酯和乙醇的密度不同 | |
B | 实验室制备氨气 | 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O | |
C | 证明非金属性N>C>Si | 最高价含氧酸酸性:硝酸> | |
D | 除去丁醇中的乙醚 | 丁醇和乙醚的沸点不同 |
最近报道了一种新型可逆电池,该电池的负极为金属铝,正极为石墨化合物Cn[AlCl4],电解质为R+(烃基取代咪唑阳离子)和[AlCl4]-阴离子组成的离子液体。电池放电时,在负极附近形成双核配合物[Al2Cl7]-。充放电过程中离子液体中的阳离子始终不变。下列说法中错误的是
A.放电时,正极反应式为Cn[AlCl4]+e-=[AlCl4]-+ Cn
B.充电时,阴极反应式为4[Al2Cl7]—3e-= Al+7[AlCl4]-
C.放电过程中,负极每消耗1mol Al,导线中转移的电子数为3NA(NA为阿伏伽德罗常数的值)
D.充、放电过程中,R+的移动方向相反