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）

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。
练习册系列答案
相关题目
某小组同学将一定浓度NaHCO3溶液加入到CuSO4溶液中发现生成了沉淀。甲同学认为沉淀是CuCO3；乙同学认为沉淀是CuCO3和Cu(OH)2的混合物，他们设计实验测定沉淀中CuCO3的质量分数。
(1)按照甲同学的观点，发生反应的离子方程式为           。
(2)乙同学认为有Cu(OH)2生成的理论依据是       (用离子方程式表示)。
(3)两同学利用下图所示装置进行测定

①在研究沉淀物组成前，须将沉淀从溶液中分离并净化。具体操作依次为       、洗涤、干燥。
②装置E中碱石灰的作用是       。
③实验过程中有以下操作步骤：
a．关闭K1、K3，打开K2、K4，充分反应
b．打开K1、K4，关闭K2、K3，通入过量空气
c．打开K1、K3，关闭K2、K4，通入过量空气
正确的顺序是       (填选项序号，下同)。
若未进行步骤       ，将使测量结果偏低。
④若沉淀样品的质量为m g，装置D的质量增加了n g，则沉淀中CuCO3的质量分数为       。
(4)丙同学认为还可以通过测量CO2的体积或测量       来测定沉淀中CuCO3的质量分数。
苯甲酸广泛应用于制药和化工行业，某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸，反应原
理：

实验方法：一定量的甲苯和适量的KMnO4溶液在100℃反应一段时间后停止反应，按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。

已知：苯甲酸相对分子质量122 ，熔点122.4℃，在25℃和95℃时溶解度分别为0.3 g和6.9 g；纯净固体有机物一般都有固定熔点。
（1）操作Ⅰ为         ，需要用到的主要玻璃仪器为          ；操作Ⅱ为          。
（2）无色液体A是        ，定性检验A的试剂是            ，现象是              。
（3）测定白色固体B的熔点，发现其在115℃开始熔化，达到130℃时仍有少量不熔，该同学推测白色固体B是苯甲酸与KCl的混合物，设计了如下方案进行提纯和检验，实验结果表明推测正确．请在答题卡上完成表中内容。
序号
实验方案
实验现象
结论
①
将白色固体B加入水中，
加热溶解，            
得到白色晶体和无色溶液
 
②
取少量滤液于试管中，
                  
生成白色沉淀
滤液含Cl-
③
干燥白色晶体，     
                   
白色晶体是苯甲酸
 
（4）纯度测定：称取1.220 g产品溶解在甲醇中配成100 ml溶液，移取2 5.00 ml溶液，滴定，消耗KOH的物质的量为2.40 × 10 -3 mol，产品中苯甲酸质量分数的计算表达式为               ，计算结果为             。（保留两位有效数字）。
工业上利用电镀污泥（主要含有Fe2O3、CuO、Cr2O3及部分难溶杂质）回收铜和铬等金属，回收流程如下：

已知部分物质沉淀的pH及CaSO4的溶解度曲线如下：
 
Fe3+
Cu2+
Cr3+
开始沉淀pH
2．1
4．7
4．3
完全沉淀pH
3．2
6．7
a
 

（1）在浸出过程中除了生成Fe2(SO4)3、Cr2(SO4)3外,主要还有                
（2）在除铁操作中，需要除去Fe3+和CaSO4,请完成相关操作：①加入石灰乳调节pH到              ；②将浊液加热到80℃，             。
（3）写出还原步骤中加入NaHSO3生成Cu2O固体的离子反应方程式         ，此步骤中加入NaHSO3得到Cu2O的产率为95%，若NaHSO3过量，除了浪费试剂外，还会出现的问题是    。
（4）当离子浓度≤1×10—5 mol?L-1认为沉淀完全，若要使Cr3+完全沉淀则要保持C(OH—)≥ 。已知：Ksp[Cr(OH)3]=6．3×10-31，）

难溶性杂卤石(K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O)属于“呆矿”，在水中存在如下平衡：
K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O(s) 2Ca2＋＋2K＋＋Mg2＋＋4＋2H2O
为能充分利用钾资源，用饱和Ca(OH)2溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾，工艺流程如下：

(1)滤渣主要成分有________和________以及未溶杂卤石。
(2)用化学平衡移动原理解释Ca(OH)2溶液能溶解杂卤石浸出K＋的原因：_________________________________________________。
(3)“除杂”环节中，先加入________溶液，经搅拌等操作后，过滤，再加入________溶液调滤液pH至中性。

(4)不同温度下，K＋的浸出浓度与溶浸时间的关系如图。由图可得，随着温度升高，
①________________________________________________________，
②________________________________________________________。
(5)有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂，则溶浸过程中会发生：CaSO4(s)＋?CaCO3(s)＋
已知298 K时，Ksp(CaCO3)＝2.80×10－9，
Ksp(CaSO4)＝4.90×10－5，求此温度下该反应的平衡常数K(计算结果保留三位有效数字)。
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ZnSO4·6H2O晶体，其工艺流程如下，有关氢氧化物沉淀时的pH如下表。
 
氢氧化物
Al(OH)3
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Zn(OH)2
开始沉淀的pH
3.3
1.5
6.5
5.4
沉淀完全的pH
5.2
3.7
9.7
8.0
 
（1）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            。
（2）在“除杂Ⅰ”步骤中，需再加入适量H2O2溶液的目的是                               。
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         。
为控制上述PH范围可选择加入的试剂或药品是          。
A．ZnO        B．氨水        C．固体NaOH        D．ZnCO3
（3）在“除杂Ⅱ”步骤中，加入Zn粉的作用是             。“操作A”的名称是       。
（4）常温下，已知Ksp〔Cu(OH)2〕＝2×10－20，某CuSO4溶液里c（Cu2＋）＝0.02 mol·L－1，如果要生成Cu(OH)2沉淀，则应调整溶液pH大于       。
下列叙述可以肯定溶液中大量存在CO32-的是(  )。
A．加入AgNO3溶液有白色沉淀产生
B．加入稀盐酸有无色无味气体产生，该气体可使澄清的石灰水变浑浊
C．加入MgCl2溶液有白色沉淀产生，再加入稀盐酸沉淀溶解，并产生可使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体
D．加入Ba(OH)2溶液有白色沉淀产生
氯化铁是常见的水处理剂，利用废铁屑可制备无水氯化铁。实验室制备装置和工业制备流程图如下：

已知：(1)无水FeCl3的熔点为555 K、沸点为588 K。
(2) 废铁屑中的杂质不与盐酸反应
(3)不同温度下六水合氯化铁在水中的溶解度如下：
温度/℃
0
20
80
100
溶解度(g/100 g H2O)
74.4
91.8
525.8
535.7
 
实验室制备操作步骤如下：
Ⅰ.打开弹簧夹K1，关闭弹簧夹K2，并打开活塞a，缓慢滴加盐酸。
Ⅱ.当       时，关闭弹簧夹K1，打开弹簧夹K2，当A中溶液完全进入烧杯后关闭活塞a。
Ⅲ.将烧杯中溶液经过一系列操作后得到FeCl3·6H2O晶体。
请回答：
（1）烧杯中足量的H2O2溶液的作用是       。
（2）为了测定废铁屑中铁的质量分数，操作Ⅱ中“……”的内容是__________。
（3）从FeCl3溶液制得FeCl3?6H2O晶体的操作步骤是：加入 _   后、  _  、过滤、洗涤、干燥．
（4）试写出吸收塔中反应的离子方程式：             。
（5）捕集器温度超过673 K时，存在相对分子质量为325的铁的氯化物，该物质的分子式为            。
（6）FeCl3的质量分数通常可用碘量法测定：称取m g无水氯化铁样品，溶于稀盐酸，配制成100mL溶液；取出10.00mL，加入稍过量的KI溶液，充分反应后，滴入几滴淀粉溶液，并用c mol?L-1 Na2S2O3溶液滴定，消耗V mL（已知：I2+2S2O32-═2I-+S4O62-）。
①滴定终点的现象是：           _             
②样品中氯化铁的质量分数              _           
下列实验方法不正确的是
A．用澄清石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液
B．用焰色反应鉴别NaCl和KCl
C．用丁达尔效应鉴别硫酸钠溶液和硅酸胶体
D．用BaCl2溶液鉴别FeCl3溶液和Fe2(SO4)3溶液

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