21.(13分)某化学兴趣小组的同学为探究无水草酸受热分解的产物并通过实验验证分解的产物的性质,查阅了大量资料,获得了草酸的一些信息,整理出下表:
|
(1) 草酸晶体 |
分子式 |
H2C2O4·2H2O |
颜色 |
无色晶体 |
|
熔点 |
100.1℃ |
受热至100.1℃时失去结晶水,成为无水草酸。 |
||
|
(2) 无水草酸 |
结构简式 |
HOOC-COOH |
溶解性 |
能溶于水或乙醇 |
|
特性 |
大约在157℃升华(175℃以上发生分解)。 |
|||
|
化学性质 |
H2C2O4 +
Ba(OH)2 == BaC2O4↓+ 2H2O |
|||
|
HOOC-COOH |
A有同学认为用下图装置进行实验,装置过于简约,在实验的科学性、可行性和安全性都存在不妥之处,请从上述三方面指出不合理之处和原因
![]()
⑴ ;
⑵ ;
⑶ 。
B该组同学依据上表设计了一套如下图所示的实验装置,欲通过实验验证无水草酸受热分解的产物,并利用反应产生的CO气体来还原铁的某种氧化物,以确定FexOy的组成。
![]()
⑷实验所需的仪器装置如上图所示,各装置的连接顺序为:
e接 、 接 、 接 、 接 h 。
⑸该组同学进行了下列实验操作:
① 点燃B处的酒精灯;② 检查实验装置的气密性并装入药品;
③ 反应结束后,先熄灭B处的酒精灯,继续通入气体直到B中固体全部冷却后,再熄灭c处的酒精灯;④ 点燃c处的酒精灯,开始反应,在装置E的i口处收集一试管气体,验纯;
⑤ 点燃尖嘴i处的酒精灯。正确的实验操作顺序是: 。
⑹收集气体验纯的目的是 。
⑺反应完全后,该组同学进行数据处理。反应前样品FexOy的质量为32 g,反应后,装置E中澄清石灰水中产生60g沉淀物。则样品FexOy的化学式( )。
A. FeO B. Fe2O3 C. Fe3O4 D. Fe5O7
⑻能验证CO氧化产物的现象是 ,本实验有没有不妥之处?如果有,请答出改进的方案;若无,此问可不必答。 。
20.(10分)二氧化锰是制造锌锰电池的基本材料。废旧锌锰干电池经回收处理得到粗锰粉(含MnO2、Mn(OH)2、Fe和炭黑),工业上以粗锰粉为原料制备高纯二氧化锰的流程如下:
![]()
部分阳离子以氢氧化物沉淀时溶液的pH见下表,回答下列问题:
|
沉淀物 |
沉淀开始 |
沉淀完全 |
|
Fe(OH)3 |
2.7 |
3.7 |
|
Fe(OH)2 |
7.6 |
9.6 |
|
Mn(OH)2 |
8.3 |
9.8 |
⑴锌锰干电池是以糊状NH4Cl作电解质溶液,电池总反应式
Zn + 2NH4Cl+2MnO2 == ZnCl2 + 2NH3 + Mn2O3 +H2O, 则正极的电极反应式为: 。
碱性锌锰电池是以KOH作电解质溶液,电池总反应式为:
Zn + 2MnO2 + H2O == Zn (OH)2 + Mn2O3,则正极的电极反应式为: 。
⑵在加热条件下,用浓盐酸浸取粗锰粉,所得溶液含Mn2+、Fe2+等。MnO2与浓盐酸反应的离子方程式 。
⑶过滤Ⅰ除去不溶性杂质后,向滤液加入足量的H2O2溶液,其作用是 。
⑷过滤Ⅰ所得溶液氧化后,需加入NaOH溶液调节pH值约为5.4,其目的是 。
⑸过滤Ⅱ所得溶液加入足量的H2O2溶液并加入NaOH溶液调节pH值约为8.2,使Mn2+氧化得到MnO2,该反应的离子方程式为 。