【題目】工業(yè)上以軟錳礦(主要成分為MnO2) 為主要原料制備高錳酸鉀(KMnO4)的工藝流程如下:
回答下列問(wèn)題:
(1)原料軟錳礦在使用之前通常需粉碎,其目的是_________________________________。
(2)“烘炒”時(shí)是將混合物放入某種材質(zhì)的坩堝內(nèi),混合均勻,小火加熱至熔融,有K2MnO4和KCl生成,則烘炒過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________;“烘炒”時(shí)所用坩堝的材質(zhì)可以選用_______(填字母)。
a.石英 b.氧化鋁 c.硅酸鹽陶瓷 d.鐵
(3)已知水溶過(guò)程中無(wú)化學(xué)反應(yīng)發(fā)生,通入CO2使反應(yīng)體系呈中性或弱酸性即可發(fā)生歧化反應(yīng),則歧化時(shí)發(fā)生反應(yīng)的氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為_______________。
(4)對(duì)濾液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮時(shí),溫度不宜超過(guò)60℃,其原因是_________________;將蒸發(fā)溫度控制在60℃左右的最佳操作方法是_______________________。
(5)流程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)是___________________。
(6)用CO2歧化法將K2MnO4轉(zhuǎn)化為KMnO4屬于傳統(tǒng)工藝,現(xiàn)代工藝多采用電解法,即電解K2MnO4水溶液,電解槽中陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)為_________________;與“CO2歧化法”相比,“電解法”的顯著優(yōu)點(diǎn)是____________________。
【答案】 增大反應(yīng)物的接觸面,加快化學(xué)反應(yīng)速率;提高原料的利用率 3MnO2 + 6KOH + KClO3 3K2MnO4 + KCl + 3H2O d 2∶1 防止溫度過(guò)高導(dǎo)致KMnO4分解 水浴加熱 MnO2 MnO42--e- = MnO4- KMnO4的純度高、產(chǎn)率高
【解析】(1)工業(yè)生產(chǎn)中將原料粉碎的目的一般是為了增大反應(yīng)物的接觸面積,加快反應(yīng)速率,同時(shí)盡量將更多的原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物,以提高原料的利用率。
(2)“烘炒”時(shí)將MnO2、KClO3和KOH轉(zhuǎn)化為K2MnO4和KCl,方程式為:3MnO2 + 6KOH + KClO3 3K2MnO4 + KCl + 3H2O。因?yàn)檫^(guò)程中加入了氫氧化鉀這樣的強(qiáng)堿,所以能與強(qiáng)堿反應(yīng)的物質(zhì)都不能使用,例如,石英(二氧化硅)、氧化鋁和陶瓷(其中含有二氧化硅),所以只能使用鐵坩堝,選項(xiàng)d正確。
(3)向溶液中通入二氧化碳時(shí),應(yīng)該是K2MnO4發(fā)生歧化,其中的Mn的化合價(jià)一部分升高一部分降低,得到KMnO4和MnO2,方程式為3K2MnO4 + 4CO2 + 2H2O = 2KMnO4 + MnO2↓ + 4KHCO3,所以氧化產(chǎn)物(KMnO4)與還原產(chǎn)物(MnO2)的物質(zhì)的量之比為2:1。
(4)高錳酸鉀在較高溫度會(huì)發(fā)生分解反應(yīng),所以蒸發(fā)濃縮的時(shí)候,溫度不宜過(guò)高。蒸發(fā)溫度為60℃,低于水的沸點(diǎn),所以比較合適的方法是水浴加熱。
(5)在過(guò)濾這一步得到的MnO2可以加入到第一步的烘炒中,所以MnO2可以循環(huán)。
(6)電解時(shí),將K2MnO4轉(zhuǎn)化為KMnO4,其中Mn的化合價(jià)升高,所以陽(yáng)極上失電子化合價(jià)升高的反應(yīng)就是:MnO42--e- = MnO4-。與“CO2歧化法”相比,“電解法”的顯著優(yōu)點(diǎn)是將所有的錳元素都轉(zhuǎn)化為高錳酸鉀,提高了高錳酸鉀的產(chǎn)率,同時(shí)得到的生成物的純凈度也較高。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】據(jù)報(bào)道,在300℃、70MPa下由二氧化碳和氫氣合成乙醇已成為現(xiàn)實(shí)。2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g) 下列敘述錯(cuò)誤的是
A. 使用Cu-Zn-Fe催化劑可大大提高生產(chǎn)效率
B. 反應(yīng)需在300℃進(jìn)行可推測(cè)該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)
C. 充入大量CO2氣體可提高H2的轉(zhuǎn)化率
D. 從平衡混合氣體中分離出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】硫酸亞鐵銨又稱(chēng)莫爾鹽,是淺綠色晶體.它在空氣中比一般亞鐵鹽穩(wěn)定,是常用的Fe2+試劑.某實(shí)驗(yàn)小組利用工業(yè)廢鐵屑制取莫爾鹽,并測(cè)定其純度.
已知:①
10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 70 | |
(NH4)2SO4 | 73.3 | 75.4 | 78.0 | 81.0 | 84.5 | 91.9 |
FeSO47H2O | 40.0 | 48.0 | 60.0 | 73.3 | ﹣ | ﹣ |
(NH4)2SO4FeSO46H2O | 18.1 | 21.2 | 24.5 | 27.9 | 31.3 | 38.5 |
②莫爾鹽在乙醇溶劑中難溶.
Ⅰ.莫爾鹽的制取
試分析:
(1)必須在鐵屑少量剩余時(shí)進(jìn)行過(guò)濾,其原因是______________________.
(2)步驟3中包含的實(shí)驗(yàn)操作名稱(chēng)_____________________.
(3)產(chǎn)品莫爾鹽最后用______________________ 洗滌(填字母編號(hào)).
a.蒸餾水 b.乙醇 c.濾液
Ⅱ.為測(cè)定硫酸亞鐵銨(NH4)2SO4FeSO46H2O晶體純度,某學(xué)生取m g硫酸亞鐵銨樣品配制成500mL溶液。根據(jù)物質(zhì)組成甲、乙、丙三位同學(xué)設(shè)計(jì)了如下三個(gè)實(shí)驗(yàn)方案,請(qǐng)回答:
方案一:取20.00mL硫酸亞鐵銨溶液用0.1000molL﹣1的酸性KMnO4溶液分三次進(jìn)行滴定.
方案二:取20.00mL硫酸亞鐵銨溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn).
(4)若實(shí)驗(yàn)操作都正確,但方案一的測(cè)定結(jié)果總是小于方案二,其可能原因?yàn)?/span>_________,驗(yàn)證推測(cè)的方法為:___________________________________________方案三:(通過(guò)NH4+測(cè)定)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)圖如下所示.取20.00mL硫酸亞鐵銨溶液進(jìn)行該實(shí)驗(yàn).
(5)裝置___________ (填“甲”或“乙”)較為合理,判斷理由是_______________.
(6)量氣管中最佳試劑是__________ (填字母編號(hào).如選“乙”則填此空,如選“甲”此空可不填).
a.水 b.飽和NaHCO3溶液 c.CCl4
(7)若測(cè)得NH3的體積為V L(已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下),則該硫酸亞鐵銨晶體的純度為_______.
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】稱(chēng)取兩份鋁粉,第一份加足量的NaOH溶液,第二份加足量的鹽酸,若放出等量的氣體,則兩份鋁粉的質(zhì)量比為( )
A.1:1B.2:3C.1:2D.1:3
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】己知反應(yīng)A+3B=2C+D,在某段時(shí)間內(nèi)以A的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率為1 mol/(L.min),則此段時(shí)間內(nèi)以C的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率為( )
A.0.5 mol/(L·min)B.1 mol/(L·min)C.2 mol/(L·min)D.3 mol/(L·min)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在25℃、101 kPa下,1 g甲醇燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放熱22.68 kJ,下列熱化學(xué)方程式正確的是( )
A. CH3OH(l)+O2(g)===CO2(g)+2H2O(l);ΔH=" +725.8" kJ/mol
B. 2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l);ΔH= -1452 kJ/mol
C. 2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l);ΔH= -725.8 kJ/mol
D. 2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l);ΔH=" +1452" kJ/mol
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某溫度時(shí),在一個(gè)2L的密閉容器中,X、Y、Z三種氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線(xiàn)如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù),試填寫(xiě)下列空白:
(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________;
(2)從開(kāi)始至2min,Z的平均反應(yīng)速率為___________;
(3)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),體系的壓強(qiáng)是開(kāi)始時(shí)的____________倍。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】“冰,水為之,而寒于水”關(guān)于水凝結(jié)成冰的過(guò)程的描述正確的是( )
A. △H > 0 ,△S > 0 B. △H > 0 ,△S < 0
C. △H < 0 ,△S > 0 D. △H < 0 ,△S < 0
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