【題目】高錳酸鉀是中學化學常用的強氧化劑,實驗室中可通過以下反應制得:
MnO2熔融氧化:3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O
K2MnO4歧化:3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3
相關物質的溶解度數(shù)據(jù)見下表:
20℃ | K2CO3 | KHCO3 | K2SO4 | KMnO4 |
s(g/100g水) | 111 | 33.7 | 11.1 | 6.34 |
已知K2MnO4溶液顯綠色,KMnO4溶液顯紫紅色。實驗流程如下:
請回答:
(1)步驟①應在 中熔化,并用鐵棒用力攪拌,以防結塊。
A.燒杯 B.蒸發(fā)皿 C.瓷坩堝 D.鐵坩堝
(2)①綜合相關物質的化學性質及溶解度,步驟③中可以替代CO2的試劑是 。
A.二氧化硫 B.稀醋酸 C.稀鹽酸 D.稀硫酸
②當溶液pH值達10~11時,停止通CO2;若CO2過多,造成的后果是 。
(3)烘干時,溫度控制在80℃為宜,理由是 。
(4)工業(yè)上采用電解K2MnO4水溶液的方法來生產(chǎn)KMnO4,其中隋性電極作陽極,鐵作陰極。請寫出陽極的電極反應式 ,與原方法相比,電解法的優(yōu)勢為 。
(5)通過用草酸滴定KMnO4溶液的方法可測定KMnO4粗品的純度(質量分數(shù))。
①量取KMnO4溶液應選用 (填“酸式”或“堿式”)滴定管;若量取KMnO4溶液的滴定管用蒸餾水洗凈后未潤洗,則最終測定結果將 (填“偏大”、“偏小”或“不變”)。
②滴定過程中反應的離子方程式為______。(已知:常溫下0.01 mol/L的H2C2O4溶液的pH為2.1)。
【答案】(1)D (2)①B ②CO2與K2CO3溶液反應生成KHCO3,結晶時會同KMnO4一起結晶析出,產(chǎn)品純度降低 (3)溫度過高,產(chǎn)品受熱分解,溫度過低,烘干時間長
(4)MnO42--e-=MnO4- K2MnO4中的錳元素可以完全轉化到KMnO4中,提高利用率
(5)①酸式; 偏小 ②2MnO4-+ 5H2C2O4 + 6H+ = 2Mn2+ + 10CO2↑+ 8H2O
【解析】
試題分析:根據(jù)流程圖知,①中發(fā)生反應3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O,加入蒸餾水煮沸,過濾,濾液中含有KOH、KCl、KClO3、K2MnO4,然后向溶液中通入CO2并調節(jié)溶液的pH至10-11,KOH轉化為K2CO3,由于K2MnO4溶解度最小,過濾,得到K2MnO4固體,然后抽濾、洗滌烘干得到K2MnO4粗晶體;
(1)步驟①熔融固體需要在坩堝中進行,且熔融的物質和坩堝成分不反應,由于KOH能和SiO2反應,所以應該用鐵坩堝熔融,答案選D;
(2)①結合物質的化學性質及溶解度,步驟③中可以替代CO2的試劑應具有酸性,且和錳酸鉀、高錳酸鉀都不反應,稀鹽酸和二氧化錳都能被酸性高錳酸鉀溶液氧化,不能選,硫酸酸性太強,所以選醋酸,答案選B;
②當溶液pH值達10~11時,停止通CO2;若CO2過多,二氧化碳和碳酸鉀反應生成碳酸氫鉀,結晶時會同高錳酸鉀一起析出,產(chǎn)品純度降低;
(3)如果溫度過低,烘干時間過長,如果溫度過高,會導致高錳酸鉀分解,產(chǎn)率降低;
(4)陽極是MnO42-失去電子轉化為MnO4-,則陽極的電極反應式為MnO42--e-=MnO4-。根據(jù)電極反應式可知與原方法相比,電解法的優(yōu)勢為K2MnO4中的錳元素可以完全轉化到KMnO4中,提高利用率。
(5)①高錳酸鉀溶液具有酸性,應用酸式滴定管量。蝗粼摰味ü苡谜麴s水洗凈后未潤洗,會稀釋溶液濃度,則最終測定結果將偏小。
②常溫下0.01 mol/L的H2C2O4溶液的pH為2.1,這說明草酸是二元弱酸,則滴定過程中反應的離子方程式為2MnO4-+ 5H2C2O4 + 6H+ = 2Mn2+ + 10CO2↑+ 8H2O。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】【加試題】鐵在工業(yè)和生活中都具有非常重要的應用。某含鐵化合物W,為探究其成分,化學興趣小組的同學取化合物W粉末進行試驗。經(jīng)組成分析,該粉末除Fe外還有O和另一未知元素共三種元素。另取2.22g化合物W的粉末溶于適量稀硫酸,向反應后的溶液中加入含有3.20gNaOH的溶液,恰好完全反應。過濾,將洗滌后的沉淀充分灼燒,得到紅棕色粉末1.60g;將所得濾液在一定條件下蒸發(fā)灼燒可得到一種純凈的不含結晶水的鹽7.10g。請回答:
(1)則另一未知元素為________(填化學式)。
(2)①該化合物W的化學式為________________。
②該化合物W與適量稀硫酸反應的化學方程式___________________。
(3)草酸鈷是廣泛應用于磁性材料、電池材料、及超硬材料等領域。某研究小組在實驗室探究CoC2O4分解反應的平衡常數(shù)。將一定量純凈的CoC2O4粉末置于特制的密閉真空容器中(假設容器體積不變,固體試樣體積忽略不計),在恒定溫度下使其達到分解的平衡:
CoC2O4(S)CoO(S)+CO(g)+CO2(g)
實驗測得不同溫度下的平衡數(shù)據(jù)列于下表:
溫度/℃ | 240 | 250 | 260 | 270 |
平衡總壓強/kp | 5.7 | 8.3 | 12.0 | 17.1 |
平衡總濃度/mol·L-1 | 2.4×10-3 | 3.4×10-3 | 4.8×10-3 | 6.8×10-3 |
由表中數(shù)據(jù),列式計算250℃時CoC2O4分解平衡常數(shù) 。 該反應的焓變△H 0(填“>”、“=”或“<”)。
(4)溫度加熱至350℃,CO2的體積分數(shù)開始發(fā)生變化,體積分數(shù)和溫度的關系如下:試畫出CO的體積分數(shù)隨溫度升高的曲線
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】五種短周期元素A、B、C、D、E的原子序數(shù)依次增大,其中只有C為金屬元素。A和C同主族,B和D同族,C離子和B離子具有相同的電子層結構。A和B、D、E均能形成共價型化合物。A和B形成的化合物在水中呈堿性,C和E形成的化合物在水中呈中性;卮鹣铝袉栴}:
(1)五種元素中,原子半徑最大的是__________,非金屬性最強的是__________(填元素符號);
(2)由A和B、D、E所形成的共價型化合物中,熱穩(wěn)定性最差的是__________(用化學式表示);
(3)D在周期表的位置為__________
(4)A和B形成的化合物與A和E形成的化合物反應,產(chǎn)物的化學式為__________,該化合物溶于水,顯__________性(填“酸”、“堿”、“中”)原因是__________(用離子方程式表示);
(5)D和E可形成一種所有原子都滿足8電子結構的化合物,其化學式為__________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】(1)在一個容積不變的密閉容器中,發(fā)生反應:2NO(g)+O2(g)2NO2(g) 當n(NO):n(O2)=4:1時, O2的轉化率隨時間的變化關系如右圖1所示。
①A點的逆反應速率v逆(O2)_____B點的正反應速率v正(O2)。(填“大于”、“小于”或“等于” )。
②NO的平衡轉化率為______;當達到B點后往容器中再以4:1加入一些NO和O2,當達到新平衡時,則NO的百分含量_______B點NO的百分含量(填“大于”、“小于”或“等于” )。
(2)在下圖2和圖3中出現(xiàn)的所有物質都為氣體,分析圖1和圖2,可推測:
4NO(g)+3O2(g)="2" N2O5(g) △H=_________
(3)若往20mL 0.0lmol/L的弱酸HNO2溶液中逐滴加入一定濃度的燒堿溶液,測得混合溶液的溫度變化如圖4所示,下列有關說法正確的是_______。
①該燒堿溶液的濃度為0.02mol/L
②該燒堿溶液的濃度為0.01mol/L
③HNO2的電離平衡常數(shù):b點>a點
④從b點到c點,混合溶液中一直存在:c(Na+)>c(NO)>c(OH)> c(H+)
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】已知某可逆反應:mA(g)+nB(g)r C(g)在密閉容器中進行。下圖表示此反應在不同時間t,溫度T和壓強p與反應物B在混合氣體中的百分含量(B%)的關系曲線。由曲線分析下列判斷正確的是
A. T1>T2,p1>p2,m+n>r,正反應吸熱
B. T1<T2,p1<p2,m+n<r,正反應吸熱
C. T1>T2,p1>p2,m+n<r,正反應放熱
D. T1<T2,p1<p2,m+n>r,正反應放熱
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】硝基苯是重要的化工原料,用途廣泛。制備反應如下:
組裝如右上圖反應裝置。 制備、提純硝基苯流程如下:
可能用到的有關數(shù)據(jù)列表如下:
物 質 | 熔點/℃ | 沸點/℃ | 密度(20 ℃)/g · cm-3 | 溶解性 |
苯 | 5.5 | 80 | 0.88 | 微溶于水 |
硝基苯 | 5.7 | 210.9 | 1.205 | 難溶于水 |
濃硝酸 | — | 83 | 1.4 | 易溶于水 |
濃硫酸 | — | 338 | 1.84 | 易溶于水 |
請回答下列問題:
(1)配制混酸應在燒杯中先加入 ;實驗裝置中長玻璃管最好用________代替(填儀器名稱);恒壓滴液漏斗的優(yōu)點是 。
(2)反應溫度控制在50~60 ℃的原因是 ;反應結束后產(chǎn)物在 層(填“上”或者“下”),步驟②分離混酸和產(chǎn)品的操作名稱是 。
(3)用Na2CO3溶液洗滌之后再用蒸餾水洗滌時,怎樣驗證液體已洗凈? 。
(4)固體D的名稱為 。
(5)用鐵粉、稀鹽酸與硝基苯(用Ph-NO2表示 )反應可生成染料中間體苯胺(Ph-NH2),其反應的化學方程式為 。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】苯乙酸銅是合成優(yōu)良催化劑、傳感材料——納米氧化銅的重要前驅體之一。下面是它的一種實驗室合成路線:
制備苯乙酸的裝置示意圖如下(加熱和夾持裝置等略):
已知:苯乙酸的熔點為76.5 ℃,微溶于冷水,溶于乙醇。
回答下列問題:
(1)在250 mL三口瓶a中加入70 mL70%硫酸。配制此硫酸時,加入蒸餾水與濃硫酸的先后順序是 。
(2)將a中的溶液加熱至100 ℃,緩緩滴加40 g苯乙腈到硫酸溶液中,然后升溫至130 ℃繼續(xù)反應。在裝置中,儀器b的作用是 ;儀器c的名稱是 ,其作用是 。
反應結束后加適量冷水,再分離出苯乙酸粗品。加人冷水的目的是 。下列儀器中可用于分離苯乙酸粗品的是 (填標號)。
A.分液漏斗 B.漏斗 C.燒杯 D.直形冷凝管 E.玻璃棒
(3)提純粗苯乙酸的方法是 ,最終得到44 g純品,則苯乙酸的產(chǎn)率是 。
(4)用CuCl2 2H2O和NaOH溶液制備適量Cu(OH)2沉淀,并多次用蒸餾水洗滌沉淀,判斷沉淀洗干凈的實驗操作和現(xiàn)象是 。
(5)將苯乙酸加人到乙醇與水的混合溶劑中,充分溶解后,加入Cu(OH)2攪拌30min,過濾,濾液靜置一段時間,析出苯乙酸銅晶體,混合溶劑中乙醇的作用是 。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】1.52g 銅鎂合金完全溶解于50mL 密度為1.40 g/mL、質量分數(shù)為63%的濃硝酸中,得到NO2和N2O4的混合氣體1120 mL(標準狀況),向反應后的溶液中加入1.0 mol/L NaOH溶液,當金屬離子全部沉淀時,得到2.54 g沉淀。下列說法不正確的是( )。
A. 該合金中銅與鎂的物質的量之比是2:1
B. 該濃硝酸中HNO3的物質的量濃度是14.0 mol/L
C. NO2和N2O4的混合氣體中,NO2的體積分數(shù)是80%
D. 得到2.54 g沉淀時,加入NaOH溶液的體積是600 mL
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】Ba(NO3)2可用于生產(chǎn)綠色煙花、綠色信號彈、炸藥、陶瓷釉藥等。鋇鹽行業(yè)生產(chǎn)中排出大量的鋇泥[主要含有BaCO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等],某主要生產(chǎn)BaCO3、BaSO4的化工廠利用鋇泥制取Ba(NO3)2晶體(不含結晶水),其部分工藝流程如下:
又已知:①Fe3+和Fe2+以氫氧化物形式沉淀完全時,溶液的pH分別為3.2和9.7;
②Ba(NO3)2晶體的分解溫度:592℃;
③KSP(BaSO4)=1.1×10-10,KSP(BaCO3)=5.1×10-9。
(1)該廠生產(chǎn)的BaCO3因含有少量BaSO4而不純,提純的方法是:將產(chǎn)品加入足量的飽和Na2CO3溶液中,充分攪拌,過濾,洗滌。試用離子方程式說明提純原理:
。
(2)上述流程酸溶時,Ba(FeO2)2與HNO3反應生成兩種硝酸鹽,反應的化學方程式為: 。
(3)該廠結合本廠實際,選用的X為 (填序號);
A.BaCl2 B.BaCO3 C.Ba(NO3)2 D.Ba(OH)2
(4)中和I使溶液的p H為4~5目的是 ;結合離子方程式簡述原理 。
(5)從Ba(NO3)2溶液中獲得其晶體的操作方法是 。
(6)測定所得Ba(NO3)2晶體的純度:準確稱取W克晶體溶于蒸餾水,加入足量的硫酸,充分反應后,過濾、洗滌、干燥,稱量其質量為m克,則該晶體的純度為 。
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