组卷网 > 高中化学综合库 > 认识化学科学 > 氧化还原反应 > 氧化还原反应综合分析 > 氧化还原反应方程式的配平
题型:解答题-工业流程题 难度:0.65 引用次数:134 题号:10781792
某研究小组利用软锰矿(主要成分MnO2)制备MnSO4·H2O的流程如下:

已知:①“酸浸”后的溶液pH< 1,除含Mn2+外,还含有少量Fe2+、Al3+、Ca2+等金属离子。
②下表列出相关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol•L-1计算):
金属离子开始沉淀时的pH完全沉淀时的pH
Fe2+5.88.8
Fe3+1.13.2
Al3+3.05.0
Mn2+7.310.3

(1)“酸浸”时使用的酸X为___, SO2的作用是______
(2)“氧化”过程中主要反应的离子方程式是______。加入石灰浆调节溶液pH范围是______
(3)MnSO4可用于测定水中溶解氧的含量,步骤如下:
步骤1:取100.00mL水样于锥形瓶中,迅速加入足量MnSO4溶液及碱性KI溶液,发生反应:2Mn2++O2+4OH-= 2MnO(OH)2↓,密封静置。
步骤2:向锥形瓶中加入适量稀H2SO4, MnO(OH)2与I-完全反应生成Mn2+和I2后加入几滴淀粉溶液。
步骤3:用5.000×10-3mol•L-1Na2S2O3溶液进行滴定,发生反应:I2+2 Na2S2O3= Na2S4O6+2NaI。滴定至终点时共消耗Na2S2O3溶液16.00 mL。
①步骤2中MnO(OH)2与I-反应的离子方程式为_________
②步骤3中滴定终点的实验现象为______
③步骤l中需迅速加入相关试剂并密封的原因是___
④计算该水样中溶解氧的含量(用mg•L-1表示)___。(写出计算过程)

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【推荐1】过氧化尿素[]是一种新型氧化剂,可用于牙膏美白添加剂。
合成原理:
实验装置:(省略加热装置)

实验过程:在三口烧瓶中加入一定比例的工业尿素、双氧水和少量柠檬酸,搅拌,固体溶解后,升温至30℃,反应40 min,然后降温至0℃,结晶3 h后,抽滤,洗涤,将滤饼置于烘箱中,50℃下烘干2 h,得到最终的过氧化尿素产品。
已知:①尿素和过氧化尿素都是白色固体,易溶于水。过氧化尿素水溶液中离解为尿素和H2O2,45℃以上能分解。
②工业尿素中少量的铁离子、铜离子,会促进过氧化尿素分解。
(1)仪器B的名称是___________。该实验采取水浴加热方式的优点为___________。球形冷凝管从___________(填“a”或“b”)口进水。
(2)结合题中信息,分析加入少量柠檬酸的作用是___________
(3)从抽滤后的母液中分离出H2O2和尿素,可采用的操作是___________。
A.盐析、过滤B.减压蒸馏、结晶
C.分液、过滤D.减压蒸馏、萃取

(4)过氧化尿素的纯度与干燥温度的关系如图所示:

干燥温度高于50℃后过氧化尿素的纯度下降的原因是___________
(5)为测定产品中活性氧的含量,称取干燥样品4.000 g,溶解,在250 mL容量瓶中定容,准确量取25 mL于锥形瓶中,加入2 mL 硫酸,然后用的KMnO4标准溶液滴定,滴定终点时,消耗KMnO4溶液16.00 mL(已知KMnO4溶液与尿素不反应)。
①写出用KMnO4标准溶液滴定时反应的离子方程式:___________
②溶解、定容过程中,不需用到的玻璃仪器为___________
A.烧杯       B.玻璃棒       C.250 mL容量瓶       D.圆底烧瓶
③活性氧含量的计算公式为,根据滴定结果,计算该样品中活性氧的含量为___________(写出计算过程,结果用百分数表示。)
④若滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后消失,会使测得的活性氧含量___________
A.偏高       B.偏低       C.不变
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【推荐2】V2O5是工业制硫酸的重要催化剂。V2O5及其含V离子在溶液中存在如下转化关系:

回答下列问题:
(1)从性质角度分类。V2O5属于_______(填“酸性”“碱性”或“两性”)氧化物,VO2+中钒元素的化合价为__________
(2)写出反应Ⅰ的离子方程式:___________
(3)向20mL 0.05mol/L (VO2)2SO4溶液中加入0.195g 锌粉,恰好完全反应,则还原产物中钒元素的存在形式为_________(填字母)。
a.V2+               b.V3+            c.VO2+             d.VO3-
(4)在酸性环境中,向含有VO2+的溶液中滴加草酸(H2C2O4)溶液,可实现反应Ⅲ的转化,写出该反应的离子方程式:__________
(5)将V2O5加入浓盐酸中可得蓝色溶液,并有黄绿色气体生成,该反应中还原产物与氧化常务的物质的量之比为__________
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(1)①装置中导管X的作用是:______________
②用装置A制取SO2,则试剂的组合最好是_________(填字母)
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(2)利用制得的CH4和SO2并结合B~G装置验证反应产物:CH4+2SO2 2S+CO2+2H2O生成的单质S和CO2
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