(15分)某小组同学利用铝和氧化铁发生铝热反应后得到的固体进行如下实验。

(1)铝和氧化铁反应的化学方程式是 。

(2)固体成分的初步确定。

实验序号

操作及现象

取少量固体样品,加入过量稀盐酸,固体溶解,产生无色气体(经检验为H2),溶液呈浅黄色

向ⅰ中所得溶液中加入少量KSCN溶液,溶液呈浅红色,再加入H2O2溶液至过量,产生无色气体(经检验为O2),溶液变为深红色,且红色很快褪去

①由上述实验可知:溶液中Fe元素的存在形式有 。

②ⅰ中产生H2的原因是样品中除含Fe外,可能有未反应的Al,为检验样品中是否含Al单质,设计了相关实验,依据的原理是(用离子方程式表示) 。

③生成O2的化学方程式是 。

进一步的实验表明,上述固体样品中Fe元素的存在形式有:Fe、Fe2O3、Fe3O4。

(3)该小组同学对ⅱ中溶液红色褪去的原因做进一步探究。

实验序号

操作、现象

将ⅱ中剩余溶液均分为两份,一份滴加NaOH溶液,产生红褐色沉淀;

另一份滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,加入盐酸,沉淀不溶解

取2 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液,滴入KSCN溶液,溶液变为红色,通入一段时间O2,无明显变化。再加入H2O2溶液,红色很快褪去

提示:KSCN中S元素的化合价为-2价

①实验ⅲ中白色沉淀的化学式是 。

②结合实验ⅲ和ⅳ分析,实验ⅱ中红色褪去的原因是 。

③查阅资料得知:Cl-对溶液红色褪去的反应有催化作用,验证该说法应补充的实验和现象是 。

(15分)高锰酸钾[KMnO4]是常用的氧化剂。工业上以软锰矿(主要成分是MnO2)为原料制备高锰酸钾晶体。中间产物为锰酸钾[K2MnO4]。下图是实验室模拟制备的操作流程:

相关资料:

①物质溶解度

物质

KMnO4

K2CO3

KHCO3网]

K2SO4

CH3COOK

20℃溶解度

6.4

111

33.7

11.1

217

②锰酸钾[K2MnO4]

外观性状:墨绿色结晶。其水溶液呈深绿色,这是锰酸根(MnO42—)的特征颜色。

化学性质:在强碱性溶液中稳定,在酸性、中性和弱碱性环境下,MnO42—会发生歧化反应。

试回答下列问题:

(1)煅烧软锰矿和KOH固体时,不采用石英坩埚而选用铁坩埚的理由是______________;

实验中用铁坩埚煅烧暴露在空气中的固体混合物发生反应的化学方程式为_______。

(2)实验时,若CO2过量会生成KHCO3,导致得到的KMnO4产品的纯度降低。请写出实验中通入适量CO2时体系中可能发生反应离子方程式 : ;

其中氧化还原反应中氧化剂和还原剂的质量比为_________________________。

(3)由于CO2的通人量很难控制,因此对上述实验方案进行了改进,即把实验中通CO2改为加其他的酸。从理论上分析,选用下列酸中________ ,得到的产品纯度更高。

A.醋酸 B.浓盐酸 C.稀硫酸

(4)工业上一般采用惰性电极电解锰酸钾溶液制取高锰酸钾,试写出该电解反应的化学方程为_________;

传统工艺采用无膜电解法由于副反应发生,Mn元素利用率和电流效率都会偏低。有同学联想到离子交换膜法电解饱和食盐水提出改进方法:可用阳离子交换膜分隔两极区进行电解(如图)。

图中A口加入的溶液最好为__________。

使用阳离子交换膜可以提高Mn元素利用率的原因为_______________。

 0  145733  145741  145747  145751  145757  145759  145763  145769  145771  145777  145783  145787  145789  145793  145799  145801  145807  145811  145813  145817  145819  145823  145825  145827  145828  145829  145831  145832  145833  145835  145837  145841  145843  145847  145849  145853  145859  145861  145867  145871  145873  145877  145883  145889  145891  145897  145901  145903  145909  145913  145919  145927  203614 

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