题目内容

6．高锰酸钾是一种用途广泛的强氧化剂，实验室制备高锰酸钾所涉及的化学方程式如下：
MnO2熔融氧化：3MnO2+KClO3+6KOH $\frac{\underline{\;熔融\;}}{\;}$3K2MnO4+KCl+3H2O；
K2MnO4歧化：3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2C3．


已知KMnO4溶液显绿色．请回答下列问题：
（1）MnO2熔融氧化应放在④中加热（填仪器编号）．
①烧杯　②瓷坩埚　③蒸发皿　④铁坩埚
（2）在MnO2熔融氧化所得产物的热浸取液中通入CO2气体，使K2MnO4歧化的过程在如图装置中进行，A、B、C、D、E为旋塞，F、G为气囊，H为带套管的玻璃棒．
①为了能充分利用CO2，装置中使用了两个气囊．当试管内依次加入块状碳酸钙和盐酸后，关闭旋塞B、E，微开旋塞A，打开旋塞C、D，往热K2MnO4溶液中通入CO2气体，未反应的CO2被收集到气囊F中．待气囊F收集到较多气体时，关闭旋塞A、C，打开旋塞B、D、E，轻轻挤压气囊F，使CO2气体缓缓地压入K2MnO4溶液中再次反应，未反应的CO2气体又被收集气囊G中．然后将气囊G中的气体挤压入气囊F中，如此反复，直至K2MnO4完全反应．
②检验K2MnO4歧化完全的实验操作是用玻璃棒蘸取三颈烧瓶内的溶液点在滤纸上，若滤纸上只有紫红色痕迹，无绿色痕迹，表明反应已歧化完全．
（3）利用氧化还原滴定法进行高锰酸钾纯度分析，原理为：
2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
现称制得的高锰酸钾产品7.245g，配成500mL溶液，用移液管量取25.00mL待测液，用0.1000mol•L-1草酸钠标准溶液液进行滴定，终点时消耗标准液体积为50.00mL（不考虑杂质的反应），则高锰酸钾产品的纯度为87.23%（保留4位有效数字已知M（KMnO4）=158g•mol-1）．若移液管用蒸馏水洗净后没有用待测液润洗或烘干，则测定结果将偏小．（填“偏大”、“偏小”、“不变”）

分析 （1）熔融固体物质需要在坩埚内加热，加热熔融物含有碱性KOH应用铁坩埚；
（2）①该操作的目的是将气囊F中的二氧化碳排出，据此判断正确的操作方法；
②根据“K2MnO4溶液显绿色”可知，如果该歧化反应结束，则反应后的溶液不会显示绿色；
（3）根据n=cV计算出25mL待测液消耗的醋酸钠的物质的量，再根据反应方程式计算出25mL待测液中含有高锰酸钾的物质的量，从而计算出样品中含有高锰酸钾的物质的量，然后根据m=nM计算出高锰酸钾的质量，最后计算出纯度；待测液被蒸馏水稀释后浓度减小，测定的样品中含有的高锰酸钾物质的量减小，纯度减小．

解答 解：（1）熔融固体物质需要在坩埚内加热，加热熔融物中含有碱性KOH，瓷坩埚中含有二氧化硅，二氧化硅能够与氢氧化钾反应，所以应用铁坩埚，所以④正确，
故答案为：④；
（2）①待气囊F收集到较多气体时，需要将气囊F中二氧化碳排出到热K2MnO4溶液中，所以需要关闭A、C，打开B、D、E，轻轻挤压气囊F，从而使CO2气体缓缓地压入K2MnO4溶液中再次反应，
故答案为：A、C；B、D、E；
②由于K2MnO4溶液显绿色，所以用玻璃棒蘸取三颈烧瓶内的溶液点在滤纸上，若滤纸上只有紫红色痕迹，无绿色痕迹，表明反应已歧化完全，
故答案为：用玻璃棒蘸取三颈烧瓶内的溶液点在滤纸上，若滤纸上只有紫红色痕迹，无绿色痕迹，表明反应已歧化完全；
（3）50mL 0.1000mol•L-1草酸钠标准溶液中含有醋酸钠的物质的量为：0.1mol/L×0.05L=0.005mol，根据反应2MnO4-+5C2O42-+16H+═2Mn2++10CO2↑+8H2O可知，消耗0.005mol醋酸钠需要消耗高锰酸根离子的物质的量为：0.005mol×$\frac{5}{2}$=0.002mol，
500mL配制的样品溶液中含有高锰酸根离子的物质的量为：0.002mol×$\frac{500mL}{25mL}$=0.04mol，
则样品中含有高锰酸钾的质量为：0.04mol×158g•mol-1=6.32g，
则高锰酸钾产品的纯度为：$\frac{6.32g}{7.245g}$×100%=87.23%；
若移液管用蒸馏水洗净后没有用待测液润洗或烘干，则导致待测液浓度减小，滴定时消耗的标准液体积偏小，测定结果偏小，
故答案为：87.23%；偏小．

点评 本题通过高锰酸钾的制备，考查了物质制备实验方案的设计方法，题目难度中等，涉及了样品中纯度计算、化学实验基本操作方法、物质制备原理等知识，明确物质制备原理及流程为解答本题的关键，试题充分考查了学生的分析、理解能力及化学实验、化学计算的能力．

练习册系列答案
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7．反应A+3B=2C+2D在不同条件下反应速率如下，其中最快的是反应（　　）
　A．v（A）=0.15mol/（L•min）B．v（B）=0.6mol/（L•min）
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A．AB．BC．CD．D
8．H2SO4的摩尔质量为98g/mol，在500mL 1mol/L H2SO4溶液中，溶质的质量为49g．
14．晶体硅是一种重要的非金属材料，工业上用碳在高温下还原石英砂（主要成份为含铁、铝等杂质的二氧化硅）得粗硅，粗硅与氛气在450-500℃条件下反应生成四氯化硅，四氯化硅经提纯后与过量H2在1100℃-1200℃条件下反应制得高纯硅．以下是实验室制备SiCl4的装置示意图．
 
实验过程中，石英砂中的铁、铝等杂质也能转化为相应氯化物，SiCl4，A1C13，FeCl3遇水均易水解，有关物质的物理常数见下表：
物质  SiC14  A1C13 FeC13
沸点/℃   57.7-  315
熔点/℃-70.0--
升华温度/℃-   180  300
请回答下列问题：
（1）实验室制备氯气有以下五步操作，其正确操作顺序为④③⑤②①（填标号）．
①向烧瓶中装入二氧化锰固体，向分液漏斗中加入浓盐酸
②检查装置的气密性
③把酒精灯放在铁架台上，根据酒精灯火焰确定铁圈高度，固定铁圈，放上石棉
④在烧瓶上装好分液漏斗，安装好导气管
⑤将烧瓶固定在铁架台上
（2）装置A的硬质玻璃管中发生主要反应的化方程式是2C+SiO2+2Cl2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$SiCl4+2CO↑．装置A．B间导管短且粗的原因是防止生成物中的AlCl3、FeCl3等杂质凝结成固体堵塞导管；验中尾气处理的方法是连接一个加热的装有CuO粉末的反应管．
（3）装置B中e瓶收集到的粗产物可通过精馏（类似多次蒸馏）得到高纯度四氛化硅．在精馏过程中，不可能用到的仪器有CD（填正确答案标号）．
A．圆底烧瓶　B．温度计　C．吸滤瓶　D．球形冷凝管　E．接收器
（4）装置D中的Na2SO3的作用主要是吸收未反应完的Cl2请设计一个实验，证明装置D中的Na2SO3已被氧化（简述实验步骤）：取少量溶液置于洁净的试管中，向其中滴加稀盐酸至不再产生气体，再向其中滴入氯化钡溶液，若产生白色沉淀，证明亚硫酸钠被氧化．
（5）SiCl4极易水解，其完全水解的产物为H4SiO4（或H2SiO3）和HCl．H2还原SiCl4制得高纯硅的过程中若混入O2，可能引起的后果是可能引起爆炸；硅被氧化得不到高纯硅．
1．硫酸亚锡（SnSO4）是一种重要的硫酸盐，广泛应用于镀锡工业．某研究小组设计SnSO4制备路线如下：

查阅资料：Ⅰ．酸性条件下，锡在水溶液中有Sn2+、Sn4+两种主要存在形式，Sn2+易被氧化．
Ⅱ．SnCl2易水解生成碱式氯化亚锡，Sn相对原子质量为119
回答下列问题：
（1）锡原子的核电荷数为50，与碳元素属于同一主族，锡元素在周期表中的位置是第五周期第ⅣA族．
（2）操作Ⅰ是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤．
（3）SnCl2粉末需加浓盐酸进行溶解，请用平衡移动原理解释原因SnCl2水解，发生SnCl2+H2O?Sn（OH）Cl+HCl，加入盐酸，使该平衡向左移动，抑制Sn2+水解．
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（6）该小组通过下列方法测定所用锡粉的纯度（杂质不参与反应）：
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15．普伐他汀是一种调节血脂的药物，其结构简式如图所示．下列说法不正确的是
（　　）
A．普伐他汀分子中有4种含氧官能团
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16．常温，0.1mol/L HA酸的pH=3，现将此酸加水稀释，则溶液中随着水量的增加而减小的是（　　）
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