题目内容

（14分）高锰酸钾广泛用作氧化剂、防腐剂、消毒剂、除臭剂及解毒剂。常见的制备流程如下：

已知：a．3MnO2+KClO3+6KOH＝3K2MnO4+KCl+3H2O B．3K2MnO4＋2CO2＝2KMnO4＋MnO2↓＋2K2CO3
请回答下列问题：
（1）步骤①中反应所选用的坩埚不能用      。
A．石英坩埚     B．铁坩埚          C．瓷坩埚          D．石墨坩埚
（2）步骤③通CO2的目的是为了调节溶液的pH，能否改用氯化氢     （填“能”或“否”），原因是       。
（3）步骤④中抽滤得到的固体是        。
（4）抽滤装置主要由   、安全瓶、抽气泵和布氏漏斗四部分组成，该实验中抽滤时能否用滤纸？______（填“能”或“不能”）， 理由是_____。
（5）从滤液⑤得到高锰酸钾的后续操作步骤是____。

（1）AC；
（2）否，反应生成的高锰酸钾能被HCl还原，产生的氯气有毒，污染环境。
（3）二氧化锰。
（4）吸滤瓶，不能，因为高锰酸钾具有强氧化性，能腐蚀滤纸。
（5）蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。

解析试题分析：（1）根据题给工艺流程图知，步骤①中有氢氧化钾参加反应，A、石英坩埚的成分为二氧化硅，C、瓷坩埚中含有二氧化硅，与氢氧化钾反应，不能选用，选AC；（2）结合题给信息和高锰酸钾和盐酸的性质分析。步骤③通CO2的目的是为了调节溶液的pH，不能改用氯化氢，原因是反应生成的高锰酸钾能被HCl还原，产生的氯气有毒，污染环境。（3）步骤④中抽滤得到的固体是二氧化锰。（4）抽滤装置主要由吸滤瓶、安全瓶、抽气泵和布氏漏斗四部分组成，该实验中抽滤时不能用滤纸，理由是因为高锰酸钾具有强氧化性，能腐蚀滤纸。（5）从滤液⑤得到高锰酸钾的后续操作步骤是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
考点：以高锰酸钾制备的工艺流程为载体考查相关物质的性质及分离、化学实验基本操作等。

练习册系列答案
相关题目

某同学用废于电池内的黑色固体（可能含有MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物质）进行如下实验：

（1）上述三步操作中都用到的一种玻璃仪器是_____________________________。
（2）将灼烧后的固体移入试管，滴加双氧水，能迅速产生一种使带火星的木条复燃的气体，由此推断黑色固体中含有MnO2，其在反应中的作用为________，写出该反应的化学方程式_______________。MnO2有一定的氧化性，请写出一个MnO2作氧化剂的反应的化学方程式_____________________________________。
（3）验证步骤②的滤液中含有NH4＋，下面是某一实验方案记录片断。请填写下列空白：
实验操作：_______________________________________________________________。
实验现象：有使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生。
实验结论：滤液中有NH4＋存在。

工业上以碳酸锰矿为主要原料生产MnO2的工艺流程如下：

有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表：

请问答下列问题：     
（1）酸浸前将碳酸锰矿粉碎的作用是                  。
（2）酸浸后的溶液中含有Mn2+、 SO42-，另含有少量Fe2+、Fe3+．A13+、Cu2+、Pb2+等，其除杂过程如下：
①加入MnO2将Fe2+氧化，其离子反应方程式为                         。  
②加入CaO将溶液的pH调到5.2～6.0，其主要目的是                            。
③加入BaS，除去Cu2~、Pb2+后，再加入NaF溶液，除去                    。
（3）从溶液A中回收的主要物质是             ，该物质常用作化肥。 
（4）MnO2粗品中含有少量Mn3O4，可以用稀硫酸处理，将其转化为MnSO4和MnO2，然后再用氧化剂将Mn2+转化为MnO2，制得优质MnO2。写出Mn3O4与稀硫酸反应韵化学方程式：
                              。

过氧化尿素是一种新型漂白、消毒剂，广泛应用于农业、医药、日用化工等领域。用低浓度的双氧水和饱和尿素溶液在一定条件下可以合成过氧化尿素。反应的方程式为：CO(NH2)2+H2O2CO(NH2)2·H2O2。过氧化尿素的部分性质如下：

分子式
外观
热分解温度
熔点
溶解性
CO(NH2)2?H2O2
白色晶体
45℃
75~85℃
易溶于水、有机溶剂
合成过氧化尿素的流程及反应装置图如下：


请回答下列问题：
（1）仪器X的名称是    ；冷凝管中冷却水从     （填“a”或“b”）口进入；
（2）反应器的加热方式是        。
（3）搅拌器是否可用铁质材料      （填“是”或“否”），原因是           ；
（4）步骤①采用减压蒸发的原因是                                 。
（5）母液可以循环使用提高原料利用率，若欲从母液中分离出H2O2和尿素， 可采用的操作是        
A．盐析、过滤        B．减压蒸馏、结晶 
C．分液、过滤        D．常压蒸馏、萃取
（6）准确称取0.5000g产品于250mL锥形瓶中，加适量蒸馏水溶解，再加1mL6mol·L-1H2SO4，用0.1000mol?L-1KMnO4标准溶液滴定至终点时消耗20.00mL（尿素与KMnO4溶液不反应），则产品中CO(NH2)2?H2O2的质量分数为        ；若滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定后消失，则测得的过氧化尿素含量         （填“偏高”、“偏低”或“不变”）。

（18分）Na2S2O3是重要的化工原料，易溶于水。在中性或碱性环境中稳定。
I．制备Na2S2O3?5H2O
反应原理：Na2SO3（aq）+S（s）Na2S2O3(aq)
实验步骤：
①称取15g Na2SO3加入圆底烧瓶中，再加入80ml蒸馏水。另取5g研细的硫粉，用3ml    乙醇润湿，加入上述溶液中。
②安装实验装置（如图所示，部分加持装置略去），水浴加热，微沸60分钟。

③趁热过滤，将滤液水浴加热浓缩，冷却析出Na2S2O3?5H2O，经过滤，洗涤，干燥，得到产品。
回答问题：
（1）硫粉在反应前用乙醇润湿的目的是                                               。
（2）仪器a的名称是           ，其作用是                                         。
（3）产品中除了有未反应的Na2SO3外，最可能存在的无机杂质是                              ，检验是否存在该杂质的方法是                                                       。
（4）该实验一般控制在碱性环境下进行，否则产品发黄，用离子方程式表示其原因：                
                                                                                     。
II.测定产品纯度
准确称取Wg产品，用适量蒸馏水溶解，以淀粉作指示剂，用0.1000 mol?L?1碘的标准溶液滴定。
反应原理为：2S2O32?+I2=S4O62-+2I?
（5）滴定至终点时，溶液颜色的变化：                                   。
（6）滴定起始和终点的液面位置如图，则消耗碘的标准溶液体积为        mL。产品的纯度为（设Na2S2O3?5H2O相对分子质量为M）           。

III.Na2S2O3的应用
（7）Na2S2O3还原性较强，在溶液中易被Cl2氧化成SO42?，常用作脱氧剂，该反应的离子方程式为                                                             。

（15分）某校一研究性学习小组对胆矾晶体受热分解进行讨论。
Ⅰ．他们查阅资料得知：将胆矾晶体置于烘箱中加热时，在79～134℃,晶体失重14．4％；134～250℃，又失重14．4％；250～300℃，再失重7．2％。之后加热至620℃，质量维持不变。小组经过计算得出，胆矾在300～620℃的固体残留物为无水硫酸铜，134℃时的固体残留物的化学式为                    。
Ⅱ．小组对无水硫酸铜继续升温加热的可能变化进行猜想。他们提出了产物的以下几种猜想：
①．CuO、SO3；。
②．CuO、SO2和O2；
③．CuO、SO3和SO2；
④．CuO、SO3、SO2和O2
小组经过激烈讨论，认为猜想③不用实验就可排除，他们的理由是                   
查阅资料：①SO3为无色晶体，熔点16．6℃，沸点44．8℃。
②SO2，熔点:－72．4℃，沸点:－10℃；SO2通入BaCl2溶液中，无明显现象。
Ⅲ．实验探究：
小组按下图所示安装好实验装置。

（1）安装好装置后，未装药品前必须进行的操作是                          。
D装置的作用是                    。
（2）按图示装好药品后，用酒精喷灯对着硬质试管加热。一会儿后，B中溶液产生白色浑浊，C中溶液逐渐褪色。
Ⅳ．实验结果分析：
（1）小组同学大多认为无水硫酸铜热分解产物应该为猜想④。但有一个同学提出质疑，他认为B中溶液产生白色浑浊并不一定能确定产物中含有SO3。他的依据涉及的化学方程式是                                        。于是，小组同学经讨论决定，再增加一个装置E，你认为该装置应加在          （填装置字母）之间。增加装置后，小组重新实验，证明了产物中确实存在SO3。你认为他们根据什么现象得到这一结论？                                      。
（2）小组在完成无水硫酸铜热分解的化学方程式时遇到了困难。他们发现该化学方程式为不定方程式，存在无数种配平情况，经过慎密地分析，他们认为只要能确定某些物质的计量数之比，即可确定该化学方程式。如已知SO2与SO3的计量数之比，就能确定该化学方程式。若设SO2与SO3的计量数之比为x，请写出配平后的化学方程式                   。

（12分）高纯硝酸锶[化学式：Sr(NO3)2]用于制造信号灯、光学玻璃等。
⑴工业级硝酸锶中常含有硝酸钙、硝酸钡等杂质，其中硝酸钙可溶于浓硝酸，而硝酸锶、硝酸钡不溶于浓硝酸。请结合相关信息，补充完整提纯硝酸锶的下列实验步骤：
①取含杂质的硝酸锶样品，     ，搅拌。
②     。
③将滤渣溶于水中，加略过量铬酸使Ba2+沉淀，静置后加入肼（N2H4）将过量铬酸还原，调节pH=7～8，过滤。
④将滤液用硝酸调节pH=2～3，     ，过滤，洗涤。
⑤将得到的Sr(NO3)2·2H2O晶体在100 ℃条件下干燥，得到高纯硝酸锶。
⑵Sr(NO3)2受热易分解，生成Sr(NO2)2和O2；在500 ℃时Sr(NO2)2进一步分解生成SrO及氮氧化物。取一定质量含Sr(NO2)2的Sr(NO3)2样品，加热至完全分解，得到5.20 g SrO固体和5.08 g混合气体。计算该样品中Sr(NO3)2的质量分数（写出计算过程）。

TiO2既是制备其他含钛化合物的原料，又是一种性能优异的白色颜料。
（1）实验室利用反应TiO2（s）+2CCl4（g）＝TiCl4（g）+CO2（g），在无水无氧条件下，制取TiCl4实验装置示意图如下：

有关性质如下表

物质
熔点/℃
沸点/℃
其他
CCl4
-23
76
与TiCl4互溶
TiCl4
-25
136
遇潮湿空气产生白雾
仪器A的名称是      ，装置E中的试剂是        。反应开始前依次进行如下操作：组装仪器、       、加装药品、通N2一段时间后点燃酒精灯。反应结束后的操作包括：①停止通氮气②熄灭酒精灯③冷却至室温。正确的顺序为    （填序号）。欲分离D中的液态混合物，所采用操作的名称是      。
（2）工业上由钛铁矿（FeTiO3）（含Fe2O3、SiO2等杂质）制备TiO2的有关反应包括：
酸溶FeTiO3（s）+2H2SO4（aq）＝FeSO4（aq）+ TiOSO4（aq）+ 2H2O（l）
水解TiOSO4（aq）+ 2H2O（l）H2TiO3（s）+H2SO4（aq）
简要工艺流程如下：

①试剂A为        。钛液Ⅰ需冷却至70℃左右，若温度过高会导致产品收率降低，原因是              。
②取少量酸洗后的H2TiO3，加入盐酸并振荡，滴加KSCN溶液后无明显现象，再加H2O2后出现微红色，说明H2TiO3中存在的杂质离子是    。这种H2TiO3即使用水充分洗涤，煅烧后获得的TiO2也会发黄，发黄的杂质是    （填化学式）。

已知某酸性土壤浸取液中除Fe3＋外，还含有一定量Mg2＋和Al3＋。请设计合理实验检验该浸取液中的Mg2＋、Al3＋。
限选实验用品与试剂；烧杯、试管、玻璃棒、滴管、玻璃片、pH试纸；浸取液、20%KSCN、0.1 mol·L－1 NaOH、6 mol·L－1 NaOH、0.1 mol·L－1 HCl、蒸馏水。
必要时可参考：

沉淀物
开始沉淀时的pH
沉淀完全时的pH
Mg(OH)2
9.6
11.1
Fe(OH)3
2.7
3.7
 
根据你设计的实验方案，叙述实验操作、预期现象和结论。(测定溶液pH的具体操作可不写)
实验操作
预期现象和结论
步骤1：
 
步骤2：
 
步骤3：
 
……
 
 

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