题目内容
【题目】高锰酸钾是一种用途广泛的常见氧化剂,主要用于化工、防腐及制药工业等。
I.某课外小组设计以锰酸钾制备高锰酸钾的方案如下:
i.锰酸钾的制备:
(1)将二氧化锰、氨酸钾和氢氧化钾固体放入______(填字母)中熔融制锰酸钾。
A.烧杯B.瓷坩埚C.蒸发皿D.铁坩埚
ii.高锰酸钾的制备(装置如图所示,加热及夹持装置省略):
将i中制得的锰酸钾加少量蒸馏水溶解,得墨绿色溶液,倒入三颈烧瓶中。打开甲装置中的分液漏斗活塞加入稀硫酸,加热,使生成的乙酸进入乙装置中并水浴加热。搅拌丙装置中的溶液,锰酸钾在酸性条件下反应生成高锰酸钾和二氧化锰。
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(2)检验该装置气密性的方法:连接好装置,_________________。
(3)乙装置的作用是___________;丁装置中NaOH溶液的作用是____________________。
(4)将三颈烧瓶中所得产物进行过滤,将滤液倒入蒸发皿中,_______、______、抽滤,得到针状的高锰酸钾晶体。高锰酸钾晶体只能低温烘干,其原因为_____________________。
II.利用氧化还原滴定法测定高锰酸钾的纯度,发生反应的化学方程式为2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O。
(5)量取一定体积的高锰酸钾溶液需使用滴定管_______(填字母)。
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(6)若在实验过程中存在下列操作,会使所测KMnO4浓度偏高的是____(填字母)。
A锥形瓶用水洗之后末用待测液润洗
B.盛草酸溶液的滴定管滴定前尖嘴部分有气泡,滴定终点时无气泡
C.滴定时,草酸溶液洒落瓶外
D.盛装KMnO4溶液的滴定管用水洗后,未用KMnO4溶液润洗
【答案】D 关闭分液漏斗活塞,丁烧杯中加入水,用酒精灯微热蒸馏烧瓶,若烧杯中有气泡冒出,停止加热后,干燥管中有一段水柱,则气密性良好 做安全瓶 吸收尾气中的乙酸 蒸发浓缩 冷却结晶 高锰酸钾受热易分解 A BC
【解析】
ii.高锰酸钾的制备:甲中稀硫酸和醋酸钙反应生成乙酸,加热使乙酸挥发进入乙装置,并水浴加热,乙酸易溶于水,所以乙装置还起到安全瓶防止倒吸的作用,在丙中搅拌条件下,乙酸与高锰酸钾发生3K2MnO4+4CH3COOH=2KMnO4+MnO2↓+4CH3COOK+2H2O,丁为尾气处理装置,可用于吸收乙酸等,干燥管可以防止倒吸。
(1)实验中加热熔化固体所用的仪器为坩埚,又因为反应物中的强碱KOH会与瓷坩埚中的二氧化硅反应,从而损坏坩埚,故应选择铁坩埚,所以选D;
(2)成套实验装置的气密性检查,利用的是气体热胀冷缩的原理,使装置形成密闭体系,对其加热后,观察是否有气体逸出,冷却后气体收缩,是否形成一段水柱;故检验该装置气密性的方法为连接好装置,关闭分液漏斗活塞,丁烧杯中加入水,用酒精灯微热蒸馏烧瓶,若烧杯中有气泡冒出,停止加热后,干燥管中有一段水柱,则气密性良好;
(3)由于乙酸易溶于水,故容易发生倒吸;乙装置起安全瓶防止倒吸的作用;反应物中乙酸易挥发,实验过程中又对装置乙进行了水浴加热,进一步促进了乙酸的挥发,所以尾气中含有乙酸,可用NaOH溶液来吸收;
(4)先过滤除去二氧化锰,再对高锰酸钾溶液蒸发浓缩,然后冷却结晶,即可得到高锰酸钾晶体;由于高锰酸钾性质不稳定,受热易分解,所以高锰酸钾晶体只能低温烘干;
(5)酸性高锰酸钾溶液有强氧化性,应选用酸式滴定管,所以选A;
(6)A.滴定实验中,锥形瓶中有少量水不影响高锰酸钾与草酸反应,对结果无影响,A项不符合题意;
B.盛草酸溶液的滴定管滴定前尖嘴部分有气泡,滴定终点时无气泡,使得读数偏大,消耗草酸体积偏大,使所测KMnO4浓度偏高,B项符合题意;
C.滴定时草酸溶液洒落瓶外,消耗草酸体积偏大使所测KMnO4浓度偏高,C项符合题意;
D.盛装KMnO4溶液的滴定管用水洗后,未用KMnO4溶液润洗,相当于对KMnO4溶液稀释,所取一定体积溶液中所含KMnO4减少,消耗草酸体积偏小,使所测KMnO4浓度偏低,D项不符合题意;
综上所述选BC。
【题目】某研究性学习小组利用软锰矿浆(主要成分是MnO2)吸收工业废气中的SO2,并制备硫酸锰的生产流程如下(浸出液的pH<2,其中除含Mn2+外,还含有少量Fe2+、Al3+、Ca2+等金属离子):
“操作1”的滤液通过阳离子吸附剂除去Ca2+。金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH见下表:
离子 | 开始沉淀时的pH | 完全沉淀时的pH |
Fe2+ | 7.6 | 9.7 |
Fe3+ | 2.7 | 3.7 |
Al3+ | 3.8 | 4.7 |
Mn2+ | 8.3 | 9.8 |
(1)浸出过程中被氧化的物质的化学式为____________。
(2)氧化过程中主要反应的离子方程式为_____________
(3)在氧化后的液体中加入石灰浆调节pH, pH 的范围是__________。
(4)操作2包括蒸发浓缩、__________、 过滤、 洗涤、干燥等操作。
(5)为测定所得MnSO4·H2O的纯度,准确称取上述样品1.720 g加入适量H2SO4和NH4NO3溶液,加热使Mn2+全部氧化成Mn3+后,配成200 mL溶液。取20.00 mL该溶液,向其中逐滴加入0.0500 mol·L-1的FeSO4溶液,发生如下反应: Fe2+ +Mn3+=== Fe3+ + Mn2+当反应恰好完全进行时,共消耗FeSO4溶液19.50 mL。计算MnSO4·H2O的纯度(写出计算过程,结果保留四位有效数字)__
【题目】下列事实不能说明元素的金属性或非金属性相对强弱的是
选项 | 事实 | 推论 |
A | 与冷水反应,Na比Mg剧烈 | 金属性:Na>Mg |
B | Ca(OH)2的碱性强于Mg(OH)2 | 金属性:Ca>Mg |
C | SO2与NaHCO3溶液反应生成CO2 | 非金属性:S>C |
D | t℃时,Br2+H2 I2+H2 | 非金属性:Br>I |
A. A B. B C. C D. D