题目内容
【题目】已知KMnO4与浓盐酸反应的化学方程式为:2KMnO4+16HCl(浓)=2MnCl2+8H2O+2KCl+5Cl2↑,回答下列问题:
(1)请用双线桥表示出该反应转移电子的方向和数目_______________________________
(2)被氧化的HCl占HCl总量的_______ 被还原的元素_________(填元素符号)
(3)当标准状况下有0.5mol氯气生成时,该反应转移的电子数为_____(设NA为阿伏加德罗常数的值)
(4)15.8g KMnO4与含1.2molHCl的浓盐酸完全反应(假设HCl无挥发),在反应后的溶液中加入足量的AgNO3溶液,可生成_____g沉淀.
【答案】 Mn NA 100.45 g
【解析】
根据方程式可知反应中Mn元素化合价降低,Cl元素化合价升高,结合电子得失守恒分析解答。
(1)根据反应的化学方程式可知反应中Mn元素化合价从+7价降低到+2价,得到5个电子,Cl元素化合价从-1价升高到0价,失去1个电子,根据电子得失守恒可知转移10个电子,则用双线桥表示出该反应转移电子的方向和数目为。
(2)根据方程式可知16mol氯化氢参加反应生成5mol氯气,即被氧化的HCl是10mol,占HCl总量的10/16=5/8,Mn元素化合价降低,则被还原的元素是Mn;
(3)反应中氯元素化合价从-1价升高到0价,失去1个电子,因此该反应转移的电子的物质的量是0.5mol×2=1mol,电子数为NA;
(4)15.8 g KMnO4的物质的量是15.8g÷158g/mol=0.1mol,完全反应消耗氯化氢是0.8mol。氯化氢的物质的量是1.2mol,因此浓盐酸过量,生成氯气是0.25mol,根据氯原子守恒可知反应后溶液中氯离子的物质的量是1.2mol-0.25mol×2=0.7mol,在反应后的溶液中加入足量的AgNO3溶液,可生成0.7mol氯化银沉淀,质量是0.7mol×143.5g/mol=100.45g。
【题目】自然界中的物质绝大多数以混合物的形式存在,为了便于研究和利用,常需对混合物进行分离和提纯。下列A、B、C、D是中学常见的混合物分离或提纯的装置。
I.请根据混合物分离或提纯的原理,回答在下列实验中需要使用哪种装置。将A、B、C、D填入适当的空格中。
(1)碳酸钙悬浊液中分离出碳酸钙_____;
(2)氯化钠溶液中分离出氯化钠____;
(3)分离植物油和水____;
(4)海水淡化___;
(5)除去自来水中的Cl﹣等杂质____;
(6)从碘水中分离出I2____。
II.碘水中提取碘单质的方法如下:
(1)萃取分液
①下列可作为碘水中提取碘单质萃取剂的是____
A.酒精 B.苯
②分液漏斗在使用前必须先____
③查资料得知:ρ(H2O)>ρ(苯)>ρ(酒精),若用①中所选萃取剂萃取碘水中的碘单质,分液时,上层液体显___色。
(2)蒸馏
①装置A中a的名称是___,a中加入少量___防止加热时液体暴沸。冷凝装置中冷凝水应该____口进(填“上”或“下”)。
②已知碘和四氯化碳的熔沸点数据如表
熔点 | 沸点 | |
碘 | 113.7℃ | 184.3℃ |
四氯化碳 | -22.6℃ | 76.8℃ |
若用蒸馏法分离碘和四氯化碳的混合物,锥形瓶中先收集到的物质的名称是______。
Ⅲ.海水中蕴藏着丰富的资源,在实验室中取少量海水,进行如下流程的实验:
[海水][粗盐][食盐水]→[氯化钠晶体]
问题一:粗盐中含Ca2+、Mg2+、SO42﹣等杂质,需要提纯后才能综合利用。粗盐提纯的步骤有:
①加入过量的Na2CO3溶液 ②加入过量的BaCl2溶液 ③加入过量的NaOH溶液 ④调节溶液的pH等于7 ⑤溶解 ⑥过滤 ⑦蒸发,正确的操作顺序是____(填选项字母)
a.⑤②③①⑥④⑦ b.⑤①②③⑥④⑦
c.⑤②①③④⑥⑦ d.⑤③②①⑥④⑦
问题二:蒸发进行到____时,停止加热。
问题三:粗盐中含有少量泥沙、CaCl2、MgCl2及硫酸盐,将粗盐溶解后,先过滤将泥沙除去,再检验滤液中的SO42﹣,如何检验某未知溶液中的SO42﹣___。
【题目】根据下列实验现象或要求写离子方程式(描述现象的,需要写出所有涉及的离子方程式。
实验现象 | 离子方程式 |
(1)澄清石灰水中通入CO2出现白色沉淀,继续通,沉淀溶解,加热后又出白色沉淀。 | ___________ |
(2)湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)的过程为,在氢氧化铁固体中加入KClO和KOH的混合液。写出该过程的离子方程式并配平。 | _______________ |
【题目】甲苯()是一种重要的化工原料,能用于生产苯甲醛()、苯甲酸()等产品。下表列出了有关物质的部分物理性质,请回答:
名称 | 性状 | 熔点(℃) | 沸点(℃) | 相对密度 (ρ水=1g/cm3) | 溶解性 | |
水 | 乙醇 | |||||
甲苯 | 无色液体易燃易挥发 | -95 | 110.6 | 0.8660 | 不溶 | 互溶 |
苯甲醛 | 无色液体 | -26 | 179 | 1.0440 | 微溶 | 互溶 |
苯甲酸 | 白色片状或针状晶体 | 122.1 | 249 | 1.2659 | 微溶 | 易溶 |
注:甲苯、苯甲醛、苯甲酸三者互溶。
实验室可用如图装置模拟制备苯甲醛。实验时先在三颈瓶中加入0.5g固态难溶性催化剂,再加入15mL冰醋酸(作为溶剂)和2mL甲苯,搅拌升温至70℃,同时缓慢加入12mL过氧化氢,在此温度下搅拌反应3小时。
(1)装置a的名称是__________________,主要作用是____________________。
(2)三颈瓶中发生反应的化学方程式为_______________________________________,此反应的原子利用率理论上可达___________。(原子利用率=(期望产物的总质量/全部反应物的总质量)×100%)
(3)经测定,反应温度升高时,甲苯的转化率逐渐增大,但温度过高时,苯甲醛的产量却有所减少,可能的原因是________________________________________________。
(4)反应完毕后,反应混合液经过自然冷却至室温时,还应经过 ________、________(填操作名称)等操作,才能得苯甲醛粗产品。
(5)实验中加入过量过氧化氢且反应时间较长,会使苯甲醛产品中产生较多的苯甲酸。若想从混有苯甲酸的苯甲醛中分离出苯甲酸,正确的操作步骤是_______(按步骤顺序填字母)。
a.对混合液进行分液 b.过滤、洗涤、干燥
c.水层中加入盐酸调节pH=2 d.加入适量碳酸氢钠溶液混合震荡