题目内容
高锰酸钾是中学常用的试剂。工业上用软锰矿制备高锰酸钾流程如下。![]()
(1)写出实验室利用KMnO4分解制取O2的化学方程式
(2)KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂。其消毒原理与下列物质相同的是
| A.84消毒液(NaClO溶液) |
| B.双氧水 |
| C.苯酚 |
| D.75%酒精 |
(4)写出反应①的化学方程式
(5)操作Ⅰ的名称是 ;操作Ⅱ根据KMnO4和K2CO3两物质在 (填
性质)上的差异,采用 (填操作步骤)、趁热过滤得到KMnO4粗晶体。
(6)上述流程中可以循环使用的物质有 、 (写化学式),鉴于此现用100吨软锰矿(含MnO287.0%),理论上可生产KMnO4晶体 吨(不考虑制备过程中原料的损失)。
(1)2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑ (2分)
(2)AB (各1分,共2分,选错不得分)
(3)酸式 (2分)
(4)3K2MnO4+2CO2 = 2KMnO4+2K2CO3+MnO2(2分)
(5)过滤(1分) 溶解度(1分) 浓缩结晶(1分)
(6)MnO2(1分) KOH(1分) 158(2分)
解析试题分析:(1)实验室利用KMnO4分解制取O2的化学方程式2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑
(2)KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂,其消毒原理是利用了它的强氧化性。所以与高锰酸钾消毒原理相同的是A、84消毒液,利用了次氯酸的强氧化性,正确;B、双氧水具有强氧化性,正确;C、苯酚是利用了渗透作用使细菌蛋白质变性,错误;D、75%酒精是利用了渗透作用使细菌蛋白质变性,错误,答案选AB。
(3)因为高锰酸钾具有强氧化性,所以用酸式滴定管量取;
(4)根据所给产物,写出反应①的化学方程式3K2MnO4+2CO2 = 2KMnO4+2K2CO3+MnO2
(5)将溶液与固体分离,用过滤的方法,所以操作1为过滤;KMnO4和K2CO3两物质在溶解度上操作差别,K2CO3的溶解度更大,所以利用溶解度的不同,采用浓缩结晶,趁热过滤得到高锰酸钾胶体;
(6)从流程图中可看出,MnO2与KOH开始消耗,后又生成,所以可循环使用;二者循环使用,可认为二氧化锰全部转化为高锰酸钾,即MnO2~KMnO4,软锰矿中MnO2的质量是87吨,所以可生成KMnO4的质量是158吨。
考点:考查常见氧化剂、氧化还原反应、化学计算和对物质制备的理解、分析能力,对化学方程式的记忆
下列属于分离、提纯固态有机物的操作的是
| A.蒸馏 | B.萃取 | C.分液 | D.重结晶 |
工业上常回收冶炼锌废渣中的锌(含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3等杂质),并用来生产Zn(NO3)2·6H2O晶体,其工艺流程为:![]()
有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表:
| 氢氧化物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Cu(OH)2 | Zn(OH)2 |
| 开始沉淀的pH | 3.3 | 1.5 | 6.5 | 4.2 | 5.4 |
| 沉淀完全的pH | 5.2 | 3.7 | 9.7 | 6.7 | 8.0 |
⑴在“酸浸”步骤中,为提高锌的浸出速率,除通入空气“搅拌”外,还可采取的措施是 。
⑵上述工艺流程中多处涉及“过滤”,实验室中过滤操作需要使用的玻璃仪器有 。
⑶在“除杂I”步骤中,需再加入适量H2O2溶液,H2O2与Fe2+反应的离子方程式为 。为使Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀完全,而Zn(OH)2不沉淀,应控制溶液的pH范围为 。检验Fe3+是否沉淀完全的实验操作是 。
⑷加入Zn粉的作用是 。“操作A”的名称是 。
二氧化锰可用作干电池去极剂,合成工业的催化剂和氧化剂,玻璃工业和搪瓷工业的着色剂、消色剂、脱铁剂等。
(1)二氧化锰在酸性介质中是一种强氧化剂,请用化学方程式证明:______________________。
(2)锌—锰碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用。电池的总反应式为Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)=Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)。
①电池工作时,MnO2发生________反应。
②电池的正极反应式为________。
(3)工业上以软锰矿为原料,利用硫酸亚铁制备高纯二氧化锰的流程如下:![]()
已知:软锰矿的主要成分为MnO2,还含Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu(0.86%)等元素的化合物,部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见下表。
| 沉淀物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Mn(OH)2 | Cu(OH)2 |
| pH | 5.2 | 3.2 | 9.7 | 10.4 | 6.7 |
| 沉淀物 | Zn(OH)2 | CuS | ZnS | MnS | FeS |
| pH | 8.0 | -0.42 | 2.5 | 7 | 7 |
回答下列问题:
①硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4,酸浸时发生的主要反应的化学方程式为________________________。
②试剂X为________。
③滤渣A的主要成分为________。
④加入MnS的目的主要是除去溶液中的________。