题目内容
2．海底蕴藏着丰富的锰结核矿，其主要成分是MnO2．1991年由Allen等人研究，用硫酸淋洗后使用不同的方法可制备纯净的MnO2，其工艺流程如图所示：
已知：化学析出时用NaClO3作析出试剂，每生成0.05mol MnO2时消耗0.02mol NaClO3．根据以上工艺流程及信息，判断下列说法不正确的是（ ）
| A． | 步骤Ⅰ中的试剂甲必须具有较强的还原性 | |
| B． | 步骤Ⅲ发生反应的离子方程式为：2ClO3-+5Mn2++4H2O=5MnO2+Cl2↑+8H+ | |
| C． | 若用电解法，则MnO2将在阳极产生，电极反应式为Mn2+-2e-+2H2O═MnO2+4H+ | |
| D． | 测定步骤Ⅰ所得溶液中Mn2+的含量可采用先将Mn2+转化为Mn，然后再用0.1 mol•L-1HCl标准溶液滴定的方法 |
分析 A．步骤I中，Mn元素的化合价由+4价降低为+2价；
B．步骤Ⅲ中，以NaClO3为氧化剂，当生成0.050mol MnO2时，消耗0.10mol•L-1 的NaClO3溶液200mL，利用电子守恒确定还原产物，以此书写离子反应；
C．电解反应中，阳极失去电子发生氧化反应，据此写出电极反应式；
D．测定步骤Ⅰ中的锰离子，应该先用氧化剂将锰离子氧化成高锰酸根离子，然后通过滴定测定高锰酸根离子的浓度，从而得出原溶液中锰离子浓度．
解答 解：A．步骤I中，Mn元素的化合价由+4价降低为+2价，则试剂甲应具有还原性，故A正确；
B．步骤Ⅲ中，以NaClO3为氧化剂，当生成0.050mol MnO2时，消耗0.02molNaClO3，设还原产物中Cl的化合价为x，则由电子守恒可知，0.05mol×（4-2）=0.02mol×（5-x），解得：x=0，即生成氯气，则离子反应为：2ClO3-+5Mn2++4H2O=5MnO2+Cl2↑+8H+，故B正确；
C．若用电解法，锰离子失去电子生成+4价的二氧化锰，则MnO2将在阳极产生，电极反应式为：Mn2+-2e-+2H2O═MnO2+4H+，故C正确；
D．要测定步骤Ⅰ中Mn2+浓度，应该先用氧化剂将Mn2+氧化成MnO4-，然后再通过滴定测定其浓度，而不是将Mn2+转化成Mn，故D错误；
故选D．
点评 本题考查了物质制备方案及其设计，题目难度中等，明确制备流程为解答关键，B为难点、易错点，注意根据电子守恒计算出反应产物，试题培养了学生灵活应用基础知识的能力．
练习册系列答案
相关题目
18．下列各项表达正确的是（ ）
| A． | 氯化氢分子的电子式： | B． | Ba（OH）2的电子式： | ||
| C． | 四氯化碳的电子式： | D． | N2的结构式：：N≡N： |
随着我国工业化水平的不断发展，研究空气污染、废水处理等问题成为重要课题．
17．如图是某化学兴趣小组制备PCl3的实验装置（部分仪器已省略）：
有关物质的部分性质如下：
请回答下列问题：
（1）仪器戊的名称为冷凝管．
（2）实验时甲中所发生反应的化学方程式为MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O．
（3）乙中盛放的试剂是饱和氯化钠溶液，其作用是除去氯气中的氯化氢；丙中盛放的试剂是浓硫酸，其作用是除去氯气中的水蒸气．
（4）向仪器丁中通入干燥、纯净的Cl2之前，应先通入一段时间的CO2，其目的主要是排净装置中的空气，防止空气中的水分和氧气与PCl3反应．
（5）碱石灰的作用是吸收多余的Cl2，防止污染环境；防止空气中的水蒸气进入影响产品纯度（答出一条即可）．
（6）PCl3粗产品中常含有POCl3、PCl5等，加入黄磷（化学式用P表示）经加热除去PCl5的化学反应方程式为3PCl5+2P$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$5PCl3，后通过蒸馏（填实验操作名称），即可得到PCl3纯品．
有关物质的部分性质如下：
| 熔点/℃ | 沸点/℃ | 其他 | |
| 黄磷 | 44.1 | 280.5 | 2P（过量）+3Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2PCl3；2P+5Cl2（过量）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2PCl5 |
| PCl3 | -112 | 75.5 | 遇水生成H3PO3和HCl，遇O2生成POCl3 |
| POCl3 | 2 | 105.3 | 遇水生成H3PO4和HCl，能溶于PCl3 |
（1）仪器戊的名称为冷凝管．
（2）实验时甲中所发生反应的化学方程式为MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O．
（3）乙中盛放的试剂是饱和氯化钠溶液，其作用是除去氯气中的氯化氢；丙中盛放的试剂是浓硫酸，其作用是除去氯气中的水蒸气．
（4）向仪器丁中通入干燥、纯净的Cl2之前，应先通入一段时间的CO2，其目的主要是排净装置中的空气，防止空气中的水分和氧气与PCl3反应．
（5）碱石灰的作用是吸收多余的Cl2，防止污染环境；防止空气中的水蒸气进入影响产品纯度（答出一条即可）．
（6）PCl3粗产品中常含有POCl3、PCl5等，加入黄磷（化学式用P表示）经加热除去PCl5的化学反应方程式为3PCl5+2P$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$5PCl3，后通过蒸馏（填实验操作名称），即可得到PCl3纯品．
7．某学生做同主族元素性质递变规律的实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象．请你帮助该学生整理并完成实验报告．
（1）实验目的：探究同一主族元素性质的递变规律
（2）实验用品：
仪器：①试管；②胶头滴管 （请填写两种主要玻璃仪器）．
药品：氯水、溴水、溴化钠溶液、碘化钾溶液、四氯化碳．
（3）实验内容（在下列空格内填写相关内容）
（4）实验结论：同一主族元素，自上而下，元素的非金属性依次减弱
（5）问题和讨论：
①请用物质结构理论简单说明得出上述结论的原因：同一主族元素，自上而下，元素原子的电子层数增多，原子半径增大，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱
②由于F2过于活泼，很难设计一个简单的实验验证其氧化性的强弱．试至少列举1个事实说明F的非金属性比Cl强：HF的稳定性强于HCl．
（1）实验目的：探究同一主族元素性质的递变规律
（2）实验用品：
仪器：①试管；②胶头滴管 （请填写两种主要玻璃仪器）．
药品：氯水、溴水、溴化钠溶液、碘化钾溶液、四氯化碳．
（3）实验内容（在下列空格内填写相关内容）
| 序号 | 实验方案 | 实验现象 |
| ① | 将少量氯水滴入盛有少量NaBr溶液的试管中，振荡；再滴入少量四氯化碳，振荡 | 加入氯水后，溶液由无色变为橙色，滴入四氯化碳后，水层颜色变浅，四氯化碳层（下层）变为橙红色 |
| ② | 将少量溴水滴入盛有少量KI溶液的试管中， 振荡；再滴入少量四氯化碳，振荡 | 加入溴水后，溶液由无色变为褐色，滴入四氯化碳后，水层颜色变浅，四氯化碳层（下层）变为紫红色 |
（5）问题和讨论：
①请用物质结构理论简单说明得出上述结论的原因：同一主族元素，自上而下，元素原子的电子层数增多，原子半径增大，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱
②由于F2过于活泼，很难设计一个简单的实验验证其氧化性的强弱．试至少列举1个事实说明F的非金属性比Cl强：HF的稳定性强于HCl．
14．表示对应化学反应的离子方程式正确的是（ ）
| A． | FeCl2酸性溶液放在空气中变质：2Fe2++4H++O2═2Fe3++2H2O | |
| B． | 用酸性K2Cr2O7溶液检验酒精：3CH3CH2OH+2Cr2O72-+13H+═4Cr3++11H2O+3CH3COO- | |
| C． | 用惰性电极电解CuSO4溶液：2Cu2++2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2Cu+O2↑+4H+ | |
| D． | 钢铁发生吸氧腐蚀时，铁作负极被氧化：Fe-3e-═Fe3+ |
11．高纯度镍是许多有机反应的催化剂．某化学课题组拟以电镀废液（含有NiSO4、CuSO4和FeSO4）为原料，设计提取高纯镍的简单工艺如图1所示（阴离子省略）：
（1）加入新制氯水所发生反应的离子方程式为Cl2+2Fe2+═2Fe3++2Cl-
（2）加入NiCO3的目的是调节溶液pH=3.7，使溶液中的 Fe3+完全变成Fe（OH）3沉淀而除去
（3）在实验室中灼烧所使用的仪器有酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚、坩埚钳
（4）由氧化镍制备高纯度镍，有两种方案：
方案1：氧化镍溶于稀硫酸，加入足量锌粉，过滤、洗涤、干燥．
方案2：锌与稀硫酸反应产生氢气，氢气还原氧化镍．
制备等质量的镍粉，从消耗原料量、产品纯度、实验安全等角度评价两种方案的优点．
方案1：操作简便、节省原料、实验安全．
方案2：产品纯度较高．
（5）方案2所用的氢气可以选用如图2装置中的BD来制取（填写字母，下同），收集氢气可选用装置FH．
（6）若将D装置和E装置相连制取并收集干燥纯净的X气体，则X气体可以是下列气体中的d．装置D中导管a的作用是平衡分液漏斗和烧瓶中的气压，便于分液漏斗中液体顺利流下．
a．CO2 b．Cl2 c．NO d．SO2．
| 难溶电解质 | NiS | CuS | Cu（OH）2 | Ni（OH）2 | Fe（OH）3 |
| Ksp或沉淀完全的pH | 1.1×10-21 | 1.3×10-36 | pH=9 | pH=9.5 | pH=3.7 |
（2）加入NiCO3的目的是调节溶液pH=3.7，使溶液中的 Fe3+完全变成Fe（OH）3沉淀而除去
（3）在实验室中灼烧所使用的仪器有酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚、坩埚钳
（4）由氧化镍制备高纯度镍，有两种方案：
方案1：氧化镍溶于稀硫酸，加入足量锌粉，过滤、洗涤、干燥．
方案2：锌与稀硫酸反应产生氢气，氢气还原氧化镍．
制备等质量的镍粉，从消耗原料量、产品纯度、实验安全等角度评价两种方案的优点．
方案1：操作简便、节省原料、实验安全．
方案2：产品纯度较高．
（5）方案2所用的氢气可以选用如图2装置中的BD来制取（填写字母，下同），收集氢气可选用装置FH．
（6）若将D装置和E装置相连制取并收集干燥纯净的X气体，则X气体可以是下列气体中的d．装置D中导管a的作用是平衡分液漏斗和烧瓶中的气压，便于分液漏斗中液体顺利流下．
a．CO2 b．Cl2 c．NO d．SO2．
12．下列说法不正确的是（ ）
| A． | 2014年西非国家爆发埃博拉病毒，双氧水、高锰酸钾溶液可以完全灭活该病毒感染性，其消毒原理和漂白粉消毒饮用水相同 | |
| B． | 从硫酸亚铁铵溶液中获取硫酸亚铁铵晶体，可以用蒸发结晶，也可以用冷却结晶 | |
| C． | iPhone6外壳易掉色是因为铝壳表面氧化处理过程中作为阳极的金属铝纯度不够 | |
| D． | 比较去锈的铁钉和去锈的绕有细铜丝的铁钉与同浓度的盐酸反应速率快慢时，可以加K3[Fe（CN）6]溶液，观察铁钉周围出现蓝色沉淀的快慢 |