题目内容
11.某学习小组欲从高锰酸钾制氧气剩余物中回收副产物,设计了如图所示实验方案:【资料卡片】
①KMnO4能和纤维素反应.,在中性溶液中比较稳定,加热碱性条件中的KMnO4溶液会有部分KMnO4和H2O反应,生成MnO2;
②锰酸钾溶于水为墨绿色,不稳定,在水溶液中能全部转化为KMnO4、MnO2和KOH,反应的化学方程式如下:3K2MnO4+2H2O═2KMnO4和+MnO2↓+4KOH
【实验方案】
(1)将剩余物加入水中,观察到的现象是:①部分固体溶解;②有少量不溶物出现;③溶液由墨绿色变为紫红色.
(2)回收物甲是MnO2(填化学式).
(3)静置后过滤时,发现滤液浑浊,在操作均正确的情况下(过滤前滤纸完好无损),原因是KMnO4能和纤维素(滤纸)反应造成破损.
(4)滤液B中一定含有的溶质是KMnO4和KOH,需要加入少量硫酸进行中和,中和反应的化学方程式是H2SO4+2KOH=K2SO4+2H2O.
(5)冷却结晶后,低温烘干高锰酸钾晶体是为了防止KMnO4受热分解.
(6)加热31.6gKMnO4使之完全分解,按以上实验方案可得回收物甲的质量可能是B.
A.8.7g B.11.5g C.12.8g D.28.4g.
分析 (1)锰酸钾溶于水为墨绿色,不稳定,在水溶液中能全部转化为KMnO4、MnO2和KOH,据此分析.
(2)根据题中信息结合物质的溶解性分析.
(3)根据KMnO4能和纤维素(滤纸)反应造成破损分析.
(4)锰酸钾不稳定,在水溶液中能全部转化为KMnO4、MnO2和KOH,溶液显碱性,高锰酸钾在碱性环境里会转化为二氧化锰,滤液B中一定含有的溶质是KMnO4和KOH.
(5)根据高锰酸钾受热易分解进行分析.
(6)根据化学方程式进行计算即可.
解答 解:(1)锰酸钾溶于水为墨绿色,不稳定,在水溶液中能全部转化为KMnO4、MnO2和KOH,溶液会逐渐变为紫红色.
(2)锰酸钾不稳定,在水溶液中能全部转化为KMnO4、MnO2和KOH,溶液显碱性,高锰酸钾在碱性环境里会转化为二氧化锰,因此回收物甲是MnO2.
(3)KMnO4能和纤维素(滤纸)反应造成破损,因此静置后过滤时,发现滤液浑浊.
(4)锰酸钾不稳定,在水溶液中能全部转化为KMnO4、MnO2和KOH,溶液显碱性,高锰酸钾在碱性环境里会转化为二氧化锰,滤液B中一定含有的溶质是KMnO4和KOH,需要加入少量硫酸进行中和,中和反应的化学方程式是H2SO4+2KOH=K2SO4+2H2O.
(5)冷却结晶后,低温烘干高锰酸钾晶体是为了防止KMnO4受热分解.
(6)设31.6g高锰酸钾分解生成的二氧化锰的质量为x,生成锰酸钾的质量为y,则
2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑
316 197 87
31.6g y x
$\frac{316}{31.6g}$=$\frac{87}{x}$,x=8.7g
$\frac{316}{31.6g}$=$\frac{197}{y}$,y=19.7g
设19.7g锰酸钾分解生成二氧化锰的质量为z,
3K2MnO4+2H2O═2KMnO4+MnO2↓+4KOH
591 87
19.7g z
$\frac{591}{87}$=$\frac{19.7g}{z}$,z=2.9g
2.9g+8.7g=11.6g,生成二氧化锰的质量应略低于11.6g,故选B.
故填:(1)溶液由墨绿色变为紫红色;(2)MnO2;(3)KMnO4能和纤维素(滤纸)反应造成破损;(4)KOH;H2SO4+2KOH=K2SO4+2H2O;(5)KMnO4受热分解; (6)B.
点评 此题难度较大,掌握根据所学知识并结合题中信息分析问题、解决问题的能力即可顺利解答.
| A. | 食品袋内填充稀有气体防腐 | B. | 医疗急救时用纯氧 | ||
| C. | 金属钛制人造骨骼 | D. | 石灰水涂刷树木防害虫生卵 |
| A. | 分子可以再分,而原子不能再分 | B. | 分子大,原子小 | ||
| C. | 原子失去电子变成阴离子 | D. | 分子、原子、离子都可以构成物质 |
| A. | 金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质,它们的原子排列方式相同 | |
| B. | 铝、银均导电,因为它们含有自由移动的离子 | |
| C. | 硫酸铵、氯化铵均属于铵盐,它们都不能跟碱性肥料混合使用 | |
| D. | 一氧化碳、三氧化硫均属于非金属氧化物,它们都能与氢氧化钠溶液反应 |
| A. | 白糖 | B. | 大米 | C. | 肥肉 | D. | 奶和奶制品 |
| A. | A为铁,B为稀盐酸 | B. | A为冰,B为水 | C. | A为硝酸铵,B为水 | D. | A为氧化铁,B为水 |