题目内容
【题目】锰及其化合物间的转化如下图。
请回答下列问题:
(1)反应①发生的主要化学反应的方程式为:___________。反应③发生的主要化学反应的方程式为:___________。
(2)粗KMnO4晶体中含有少量的K2CO3,检验其中的少量CO32-用______试剂;为了得到纯的KMnO4晶体,操作Ⅲ的名称为___________。
(3)测定高锰酸钾样品纯度采用硫酸锰滴定:向高锰酸钾溶液中滴加硫酸锰溶液,产生黑色沉淀。当高锰酸钾溶液由紫红色刚好褪色且半分钟不恢复,表明达到滴定终点。写出该反应的离子方程式:___________。
(4)已知:常温下,Ksp[Mn(OH)2]=2.4×10-13。工业上,调节pH可以沉淀废水中Mn2+,当pH=10时,溶液中c(Mn2+)=___________________。
(5)如图,用Fe、C作电极电解含MnO4-的污水,使之转化为沉淀除去。A电极是_____(填“Fe”或“C”),污水中MnO4-转化为沉淀除去的离子方程式为___________。
【答案】 2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O 3 Mn3O4+8Al
4Al2O3+9 Mn 可溶性的钙盐或钡盐均可 重结晶 2MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+ 2.4×10-5mol/L Fe 5Fe2++MnO4-+9OH-+4H2O =5Fe(OH)3↓+Mn(OH)2↓
【解析】本题考查化学工艺流程,(1)反应①投入物质是MnO2、KOH和氧气,生成物质是K2MnO4,反应式为MnO2+O2+KOH→K2MnO4+H2O,利用化合价升降法进行配平,即反应方程式2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O ;反应③利用铝的强还原性,把Mn置换出来,反应方程式为3Mn3O4+8Al
4Al2O3+9Mn ;(2)除去CO32-一般用Ca2+或Ba2+,因此加入可溶性的钙盐或钡盐;得到纯的高锰酸钾,需要进行重结晶;(3)黑色沉淀是MnO2,因此有MnO4-+Mn2+→MnO2↓,根据化合价的升降法进行配平得到:2MnO4-+3Mn2+→5MnO2↓,遵循电荷守恒和原子守恒,即反应物中有H2O生成,生成物H+,即离子反应方程式为2MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+;(4)根据溶度积,c(Mn2+)=Ksp[Mn(OH)2]/c2(OH-)=2.4×10-13/(10-4)2 mol·L-1=2.4×10-5 mol·L-1;(5)利用铁转化成Fe2+,MnO4-把Fe2+氧化,达到除去MnO4-的目的,根据电解原理,A是阳极,其材料是Fe,阳极反应Fe-2e-=Fe2+,阴极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,反应方程式为5Fe2++MnO4-+9OH-+4H2O =5Fe(OH)3↓+Mn(OH)2↓。
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【题目】某同学完成如下探究实验:
实验目的:比较Cl2、Br2、I2三种单质的氧化性强弱
实验药品:NaBr溶液、KI溶液、氯水、淀粉溶液
实验记录:
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
溶液变为橙黄色 | Ⅰ________ | |
溶液变为黄色 | 氧化性:Br2>I2 | |
Ⅱ___________ |
反思与评价:
(1)Ⅰ________;Ⅱ________。
(2)步骤①反应的离子方程式为:________。
(3)检验②中所得黄色溶液含I2的另一种方法是(简述实验操作和相应的实验现象)________。
(4)你认为上述实转设计(填“能”或“不能)____达到实验目的,理由是_______。