题目内容
【题目】实验室里迅速制备少量氯气可利用以下反应:2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,此反应不需要加热,常温下就可以迅速进行,而且对盐酸的浓度要求不高。
(1)用双线桥法表示出电子转移的方向和数目__________。2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
(2)该反应中,氧化剂是__________,还原剂是_________。
【答案】 KMnO4 HCl
【解析】
2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O中,Mn元素的化合价由+7价降低为+2价,Cl元素的化合价由-1价升高为0,该反应中转移10e-,据此分析解答。
(1)2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O中Mn得到电子,Cl失去电子,该反应中转移10e-,“双线桥法”表示该反应电子转移的方向和数目为,故答案为:
;
(2)Mn元素的化合价降低,Cl元素的化合价升高,则KMnO4为氧化剂,HCl为还原剂,故答案为:KMnO4;HCl。
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【题目】利用水钴矿(主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO、SiO2等)可以制取多种化工试剂,以下为草酸钴晶体和氯化钴晶体的制备流程,回答下列问题:
已知:①浸出液中含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+、Mg2+、Ca2+等。
②沉淀Ⅰ中只含有两种沉淀。
③流程中部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见表:
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Co(OH)2 | Al(OH)3 | Mn(OH)2 |
开始沉淀 | 2.7 | 7.6 | 7.6 | 4.0 | 7.7 |
完全沉淀 | 3.7 | 9.6 | 9.2 | 5.2 | 9.8 |
(1)浸出过程中加入Na2SO3目的是___。
(2)NaClO3在浸出液中发生反应的离子方程式为___。
(3)加入Na2CO3调pH至5.2,目的是___;萃取剂层含锰元素,则沉淀Ⅱ的主要成分为__。
(4)操作Ⅰ包括:将水层加入浓盐酸调整pH为2~3,___、__、过滤、洗涤、减压烘干等过程。
(5)为测定粗产品中CoCl2·6H2O的含量,称取一定质量的粗产品溶于水,加入足量硝酸酸化的硝酸银溶液,过滤、洗涤、干燥,测沉淀质量。通过计算发现粗产品中CoCl2·6H2O质量分数大于100%,其原因可能是___(回答一条原因即可)。
(6)将5.49g草酸钴晶体(CoC2O4·2H2O)置于空气中加热,受热过程中不同温度范围内分别得到一种固体物质,其质量如下表。
温度范围/℃ | 固体质量/g |
150~210 | 4.41 |
290~320 | 2.41 |
经测定,整个受热过程,只产生水蒸气和CO2气体,则290~320℃温度范围,剩余的固体物质化学式为____。[已知:CoC2O4·2H2O的摩尔质量为183g·mol1]