题目内容

12．工业上以高纯度的二氧化锰为原料制备高锰酸钾的主要流程如下：

已知相关物质的溶解度（20℃）如表：
物质K2CO3K2SOKMnO4
溶解度/g11111.16.34
（1）KMnO4中锰元素的化合价为+7．
（2）操作I 的名称是过滤．“干燥”过程中温度不宜过高的原因是2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑（用化学方程式表示）．
（3）“通CO2酸化”，反应的化学方程式为：3K2 MnO4+2CO2═2KMnO4+MnO2↓+2K2 CO3若用稀H2SO4酸化，反应的化学方程式为：3K2 MnO4+2H2 SO4═2KMnO4+MnO2↓+2K2SO4+2H2O 工业上不采用稀H2SO4酸化的原因是相同条件下，硫酸钾和高锰酸钾的溶解度都比较小，无法采用浓缩结晶的方法加以分离．
（4）电解法也可以实现由K2MnO4向KMnO4的转化，反应的化学方程式为：2K2MnO4+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2KMnO4+2KOH+H2，与“通CO2酸化”相比，其优点是生成的氢氧化钾可以循环使用．

分析 （1）根据在化合物中正负化合价代数和为零，结合化学式进行解答本题；
（2）根据分离混合物的方法以及高锰酸钾受热易分解来分析；
（3）根据物质的溶解度来分析；
（4）根据反应的产物来分析．

解答 解：（1）钾元素显+1价，氧元素显-2价，设锰元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：（+1）+x+（-2）×4=0，则x=+7；故填：+7；
（2）操作Ⅰ是分离固体与液体，是过滤操作；干燥高锰酸钾粗晶体的过程中温度不宜过高的原因是高锰酸钾在加热的条件下会分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气；故填：过滤；2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑；
（3）由溶解度表可知，在相同条件下，碳酸钾的溶解度远远大于高锰酸钾的溶解度，所以可采用浓缩结晶的方法加以分离；而相同条件下，硫酸钾和高锰酸钾的溶解度都比较小，无法采用浓缩结晶的方法加以分离．故填：相同条件下，硫酸钾和高锰酸钾的溶解度都比较小，无法采用浓缩结晶的方法加以分离；
（4）电解法的产物之一是氢氧化钾，可以在工艺流程中用作反应的原料，故填：生成的氢氧化钾可以循环使用．

点评 本题考查学生对工艺流程的理解、阅读获取信息能力、工艺条件的控制等，难度中等，是对所学知识的综合运用与能力的考查，需要学生具备扎实的基础知识与综合运用知识、信息进行解决问题的能力．

练习册系列答案
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2．下列物质盼名称、俗名、化学式及类别中，完全对应的是（　　）
物质的名称俗名化学式类别
  A氯化钠食盐    NaCl2盐
  B碳酸氢钠纯碱    NaHCO3酸
  C氢氧化钙熟石灰    CaO金属氧化物
  D氢氧化钠火碱    NaOH碱
A．AB．BC．CD．D
3．已知：反应①是实验室制取气体A的常用方法，D常用来改良酸性土壤，它们之间的转化关系如图所示（部分物质和反应条件已略去）．图示关系中未涉及到的基本反应类型为置换反应；化学方程式①为CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑； ②为CaO+H2O═Ca（OH）2；B在生产或生活中的一种用途是用作建筑材料．
20．已知下列反应能够发生：①Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O；②Cu+2H2SO4（浓） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ CuSO4+SO2↑+2H2O；③Cu+Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuCl2．其中NO2、SO2、Cl2都是有毒气体，请选择用铜制取CuSO4•5H2O晶体最合理的方案是（　　）
A．Cu+Cl2→CuCl2$\stackrel{NaOH}{→}$Cu（OH）2$\stackrel{H_{2}SO_{4}}{→}$CuSO4溶液→蒸发浓缩→冷却结晶→过滤
B．Cu+HNO3（浓）→Cu（NO3）2 $\stackrel{NaOH}{→}$Cu（OH）2$\stackrel{浓H_{2}SO_{4}}{→}$CuSO4浓溶液→冷却结晶→过滤
C．Cu+O2→CuO$\stackrel{H_{2}SO_{4}}{→}$ CuSO4溶液→蒸发浓缩→冷却结晶→过滤洗涤
D．Cu+H2SO4（浓）→CuSO4浓溶液→冷却结晶→过滤洗涤
7．如图是元素X 的原子结构示意图，下列说法正确的是（　　）
A．该原子的核内电子数为16B．该原子最外电子层达到了稳定结构
C．X 属于非金属元素D．X 与Na 生成化合物NaX
17．日常生活中经常用到一些钙的化合物如：CaCl2、CaCO3、Ca（OH）2、CaO等．它们的用途广泛，如CaCl2是常用的干燥剂，CaCO3粉末是牙膏中的摩擦剂等．
如果这四种白色粉末都失去标签，你能通过实验分别把它们鉴别出来吗？
（1）利用化学反应中的能量变化，请你设计一个最简单的实验把其中一种物质鉴别出来，该物质是
氧化钙，反应的现象是用手触摸试管壁，发烫．
（2）把剩余的3种白色粉末进行鉴别．请你设计一个实验方案，叙述实验的操作、预期的现象与结论．
限用的试剂：蒸馏水、NaOH溶液、稀盐酸、AgNO3、无色酚酞溶液．
实验操作预期现象与结论
4．如图是关于铜及其化合物的知识网络图，“→”表示一种物质转化成另一种物质．A、B、C分别是不同类别的铜的化合物，其中A物质为黑色粉末，B物质易溶于水．
（1）写出下列物质的化学式：
ACuO，CCu（OH）2；
（2）写出②的化学方程式CuSO4+BaCl2═BaSO4↓+CuCl2（或CuSO4+Ba（NO3）2═BaSO4↓+Cu（NO3）2）．
1．下列有关原子、分子的说法错误的是（　　）
A．原子、分子都能构成物质B．原子、分子总是在不断地运动
C．分子可以再分，原子不能再分D．原子、分子间都有一定的间隔
11．点燃两支蜡烛，分别放在白铁皮架的两个阶梯上，把白铁皮架放在烧杯里（如图所示）．沿烧杯内壁缓缓倾倒二氧化碳．
（1）在本实验中，我们可以看到的实验现是：烧杯中的蜡烛下面的先熄灭，上面的后熄灭．
（2）该实验能说明二氧化碳的两个性质，它们分别是：
①物理性质一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧；
②化学性质二氧化碳的密度大于空气的密度．
（3）由上述结论可推断CO2的重要用途之一是灭火．

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