题目内容

高锰酸钾是中学常用的试剂。工业上用软锰矿制备高锰酸钾流程如下。

（1）写出实验室利用KMnO4分解制取O2的化学方程式                      
（2）KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂。其消毒原理与下列物质相同的是     

A．84消毒液(NaClO溶液)
B．双氧水
C．苯酚
D．75%酒精
（3）在滴定实验中，常用           （填“酸式”或“碱式”）滴定管量取KMnO4溶液。
（4）写出反应①的化学方程式                                   
（5）操作Ⅰ的名称是       ；操作Ⅱ根据KMnO4和K2CO3两物质在     （填
性质）上的差异，采用        （填操作步骤）、趁热过滤得到KMnO4粗晶体。
（6）上述流程中可以循环使用的物质有       、       （写化学式）,鉴于此现用100吨软锰矿（含MnO287.0%），理论上可生产KMnO4晶体         吨（不考虑制备过程中原料的损失）。

（1）2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑  （2分）
（2）AB  （各1分，共2分，选错不得分）
（3）酸式 （2分）
（4）3K2MnO4＋2CO2 = 2KMnO4＋2K2CO3＋MnO2（2分）
（5）过滤（1分）　溶解度（1分）　浓缩结晶（1分）
（6）MnO2（1分）　KOH（1分）   158（2分）

解析试题分析：（1）实验室利用KMnO4分解制取O2的化学方程式2KMnO4 K2MnO4＋MnO2＋O2↑
（2）KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂，其消毒原理是利用了它的强氧化性。所以与高锰酸钾消毒原理相同的是A、84消毒液，利用了次氯酸的强氧化性，正确；B、双氧水具有强氧化性，正确；C、苯酚是利用了渗透作用使细菌蛋白质变性，错误；D、75%酒精是利用了渗透作用使细菌蛋白质变性，错误，答案选AB。
（3）因为高锰酸钾具有强氧化性，所以用酸式滴定管量取；
（4）根据所给产物，写出反应①的化学方程式3K2MnO4＋2CO2 = 2KMnO4＋2K2CO3＋MnO2
（5）将溶液与固体分离，用过滤的方法，所以操作1为过滤；KMnO4和K2CO3两物质在溶解度上操作差别，K2CO3的溶解度更大，所以利用溶解度的不同，采用浓缩结晶，趁热过滤得到高锰酸钾胶体；
（6）从流程图中可看出，MnO2与KOH开始消耗，后又生成，所以可循环使用；二者循环使用，可认为二氧化锰全部转化为高锰酸钾，即MnO2～KMnO4，软锰矿中MnO2的质量是87吨，所以可生成KMnO4的质量是158吨。
考点：考查常见氧化剂、氧化还原反应、化学计算和对物质制备的理解、分析能力，对化学方程式的记忆

练习册系列答案
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下列属于分离、提纯固态有机物的操作的是

A．蒸馏B．萃取C．分液D．重结晶

(14分) Mg(ClO3)2常用作催熟剂、除草剂等，下图为制备少量Mg(ClO3)2·6H2O的方法：

已知：1、卤块主要成分为MgCl2·6H2O，含有MgSO4、FeCl2等杂质。
2、几种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如上图。
（1）加入BaCl2的目的是除_________，如何判断该离子已除尽_____________________。
（2）加入NaClO3饱和溶液会发生反应：MgCl2＋2NaClO3==Mg(ClO3)2＋2NaCl↓，请利用该反应，结合溶解度图，制取Mg(ClO3)2·6H2O的实验步骤依次为：
①取样，加入NaClO3饱和溶液充分反应；②蒸发浓缩；③        ；④冷却结晶；
⑤过滤、洗涤，获得Mg(ClO3)2·6H2O晶体。
产品中Mg(ClO3)2·6H2O含量的测定：
步骤1：准确称量3.50g产品溶解定容成100mL溶液。
步骤2：取10mL配好的溶液于锥形瓶中，加入10mL稀硫酸和20mL1.000mol/L的FeSO4溶液，微热。
步骤3：冷却至室温，用0.100mol/L K2Cr2O7溶液滴定至终点，此过程中反应的离子方程式为：
Cr2O72－＋6Fe2＋＋14H＋==2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O。
步骤4：将步骤2、3重复两次，平均消耗K2Cr2O7溶液15.00mL。
（3）写出步骤2中所发生反应的离子方程式                                      。
（4）步骤3中若滴定前用标准液润洗滴定管，会导致最终结果     （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
（5）产品中Mg(ClO3) 2·6H2O的质量分数为        (计算结果保留两位小数) 。

有一瓶澄清的溶液，其中可能有、K＋、Na＋、Mg2＋、Ba2＋、Al3＋、Cl－、I－、、、S2－、、、，取该溶液进行以下实验：
(1)取pH试纸检验，溶液呈强酸性，可以排除       离子的存在；
(2)取出部分溶液，加入少量CCl4及数滴新制氯水，经振荡后CCl4层呈紫色，可以排除       离子的存在；
(3)另取出部分溶液逐滴加入NaOH溶液，使溶液从酸性逐渐变为碱性，在滴加过程中和滴加完毕后，溶液均无沉淀产生，则又可以排除       离子的存在；
(4)取出部分上述碱性溶液滴加Na2CO3溶液后，有白色沉淀生成，证明       离子存在，又可排除       离子的存在；
(5)将(3)得到的碱性溶液加热，有气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。根据上述实验事实确定：该溶液中肯定存在的离子是       ，还不能确定是否存在的离子是       。

V2O5是接触法制硫酸的重要催化剂，工业上生产V2O5的工艺流程如下：请回答下列问题：

（1）步骤①所得废渣的成分是              (写化学式)，它与NaOH溶液反应的离子反应方程式为                。
（2）步骤②、③的变化过程可简化为(下式R表示VO2+，HA表示有机萃取剂)：
R2(SO4)n(水层)+2nHA(有机层)2RAn(有机层)+nH2SO4(水层)，
①实验室中步骤②、③使用的主要仪器是                                。
②中萃取时必须加入适量碱，其原因是                      。
（3）步骤③中X试剂为            ，步骤④的目的是             ，步骤⑤的离子方程式为                。
（4）该工艺流程中，可以循环利用的物质有          和           。

工业上常回收冶炼锌废渣中的锌（含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3等杂质），并用来生产Zn(NO3)2·6H2O晶体，其工艺流程为：

有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表：

氢氧化物
 		Al(OH)3
 		Fe(OH)3
 		Fe(OH)2
 		Cu(OH)2
 		Zn(OH)2
 
开始沉淀的pH
 		3．3
 		1．5
 		6．5
 		4．2
 		5．4
 
沉淀完全的pH
 		5．2
 		3．7
 		9．7
 		6．7
 		8．0
 
 
⑴在“酸浸”步骤中，为提高锌的浸出速率，除通入空气“搅拌”外，还可采取的措施是                     。
⑵上述工艺流程中多处涉及“过滤”，实验室中过滤操作需要使用的玻璃仪器有     。
⑶在“除杂I”步骤中，需再加入适量H2O2溶液，H2O2与Fe2+反应的离子方程式为     。为使Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀完全，而Zn(OH)2不沉淀，应控制溶液的pH范围为     。检验Fe3+是否沉淀完全的实验操作是     。
⑷加入Zn粉的作用是     。“操作A”的名称是     。

工业上常用铬铁矿（有效成份为FeO·Cr2O3，主要杂质为SiO2、Al2O3）为原料生产重铬酸钾（K2Cr2O7），实验室模拟工业法用铬铁矿制重铬酸钾的主要工艺流程如下图，涉及的主要反应是：6FeO·Cr2O3＋24NaOH＋7KClO3=12Na2CrO4＋3Fe2O3＋7KCl＋12H2O，试回答下列问题：

（1）⑤中溶液金属阳离子的检验方法是                                。
（2）步骤③被沉淀的离子为（填离子符号）                             。
（3）在反应器①中，二氧化硅与纯碱反应的化学方程式为：                  。
（4）烟道气中的CO2可与H2合成甲醇。CH3OH、H2的燃烧热分别为：ΔH=－725.5 kJ/mol、ΔH=－285.8 kJ/mol，写出工业上以CO2、H2合成CH3OH的热化学方程式：            。
（5）2011年云南曲靖的铬污染事件，说明含铬废渣（废水）的随意排放对人类生存环境有极大的危害。电解法是处理铬污染的一种方法，金属铁作阳极、石墨作阴极电解含Cr2O72-的酸性废水，一段时间后产生Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀。
①写出电解法处理废水的总反应的离子方程式                               。
②已知Cr(OH)3的Ksp=6.3×10–31，若地表水铬含量最高限值是0.1 mg/L，要使溶液中c(Cr3+)降到符合地表水限值，须调节溶液的c(OH-)≥     mol/L（只写计算表达式）。

（1）将复杂硅酸盐改写成氧化物形式：KAlSi3O8：              。
（2）有一包白色粉末可能由K2SO4、NaHCO3、BaCl2、FeCl3、KCl五种物质中的某几种组成，现进行如下实验：
①将白色粉末加水溶解，得无色溶液。
②向①中所得的无色溶液中加入NaOH溶液，观察到有白色沉淀A生成，过滤后，向滤液中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，又得到白色沉淀B。
根据上述现象判断：
①A的化学式是             B的化学式是            。
②原白色粉末中一定含有                   ，可能含有            ，
对可能含有的物质，可通过            （填实验名称）进一步检验。检验操作步骤有：①蘸取待测液；②置于酒精灯火焰上灼烧；③透过蓝色钴玻璃观察；④用稀盐酸洗净铂丝。其中正确的操作顺序为          。
A．①②③④       B．④①②③    C．④②①②③④     D．①③②④

二氧化锰可用作干电池去极剂，合成工业的催化剂和氧化剂，玻璃工业和搪瓷工业的着色剂、消色剂、脱铁剂等。
（1）二氧化锰在酸性介质中是一种强氧化剂，请用化学方程式证明：______________________。
（2）锌—锰碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。电池的总反应式为Zn（s）＋2MnO2（s）＋H2O（l）=Zn（OH）2（s）＋Mn2O3（s）。
①电池工作时，MnO2发生________反应。
②电池的正极反应式为________。
（3）工业上以软锰矿为原料，利用硫酸亚铁制备高纯二氧化锰的流程如下：

已知：软锰矿的主要成分为MnO2，还含Si（16.27%）、Fe（5.86%）、Al（3.42%）、Zn（2.68%）和Cu（0.86%）等元素的化合物，部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见下表。

沉淀物
Al（OH）3
Fe（OH）3
Fe（OH）2
Mn（OH）2
Cu（OH）2
pH
5.2
3.2
9.7
10.4
6.7
沉淀物
Zn（OH）2
CuS
ZnS
MnS
FeS
pH
8.0
－0.42
2.5
7
7
 
回答下列问题：
①硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4，酸浸时发生的主要反应的化学方程式为________________________。
②试剂X为________。
③滤渣A的主要成分为________。
④加入MnS的目的主要是除去溶液中的________。

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