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。
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(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
(3)在滴定实验中,常用 (填“酸式”或“碱式”)滴定管量取KMnO4溶液。
(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
为回收利用废钒催化剂(含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣),科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺,主要流程如下:
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部分含钒物质在水中的溶解性如下:
物质 | VOSO4 | V2O5 | NH4VO3 | (VO2)2SO4 |
溶解性 | 可溶 | 难溶 | 难溶 | 易溶 |
回答下列问题:
(1)工业由V2O5冶炼金属钒常用铝热剂法,该反应的氧化剂为_____________。
(2)滤液中含钒的主要成分为______________(填化学式)。
(3)该工艺中反应③的沉淀率(又称沉钒率)是回收钒的关键之一,该步反应的离子方程式____;沉钒率的高低除受溶液pH影响外,还需要控制氯化铵系数(NH4Cl加入质量与料液中V2O5的质量比)和温度。根据下图判断最佳控制氯化铵系数和温度为___________、_________℃。
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(4)用硫酸酸化的H2C2O4溶液滴定(VO2)2SO4溶液,以测定反应②后溶液中含钒量,反应方程式为:2VO2++H2C2O4+2H+=2VOn+ + 2CO2↑+ mH2O,其中n、m分别为______________、________ 。
(5)全钒液流电池的电解质溶液为VOSO4溶液,电池的工作原理为:![]()
电池放电时正极的电极反应式为 。
W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示,W的气态氢化物可与其最高价含氧酸反应生成离子化合物,下列结论正确的是
W | X |
|
| Y | Z |
A.X、Y、Z中最简单氢化物稳定性最弱的是Z
B.Z元素氧化物对应水化物的酸性一定强于Y
C.Z元素单质在化学反应中只表现氧化性
D.X、Y、Z元素形成的单核阴离子还原性最强的是Y