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-实验探究题 难度:0.65 引用次数:112 题号:15212125
实验室探究制备高锰酸钾的绿色化方案,其实验流程如图1。

已知:K2MnO4水溶液呈墨绿色,在酸性、中性和弱碱性环境下,MnO会发生自身氧化还原(歧化)反应,生成MnO和MnO2,部分试剂熔点、分解温度见如表:
物质KOHKClO3MnO2K2MnO4KMnO4
熔点/℃406368
分解温度/℃1323>400530190240
(1)在强碱性条件下,MnO2与KClO3共熔可制得K2MnO4,其化学方程式为___________。投料的顺序为先加入KOH和KClO3混合均匀,待小火完全熔融,再加入MnO2,迅速搅拌。不能先将KClO3与MnO2混合的原因是___________
(2)溶解后所得溶液转入三颈瓶中,趁热滴入6mol•L1的乙酸,调节pH≈10,在如图2所示的装置中进行歧化。

①该步骤中如果pH控制过高,可能会导致___________
②判断三颈瓶中K2MnO4完全反应的实验方法是:用玻璃棒蘸取溶液点在滤纸上,若观察到___________,表示MnO已完全反应。
(3)从提高原料利用率的角度分析,本实验流程的优点是___________

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解题方法
【推荐1】二水合草酸钴是制备氧化钴及钴粉的重要原料。一种制备工艺流程如下:
   
已知:Ⅰ.水钴矿主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO等
Ⅱ.浸出液含有的阳离子主要有H、Co2、Fe2、Mn2、Ca2、Mg2、Al3
Ⅲ.流程中加Na2CO3后过滤所得沉淀主要成分为Al(OH)3、Fe(OH)3
(1)酸浸过程中加入Na2SO3的作用是___________
a.用作氧化剂                         b.用作还原剂                         c.用作催化剂
(2)NaClO3的作用是将浸出液中的Fe2氧化成Fe3,反应中ClO3形成Cl。该反应的离子方程式为________
(3)反应中加入Na2CO3溶液时需不断测量溶液的pH,使用pH试纸测定溶液pH的操作方法是:__________
(4)流程中加入萃取剂的作用是____________
(5)取18.3 g CoC2O4·2H2O在空气中加热至350℃充分反应,生成钴氧化物8.03克。通过计算确定此钴氧化物的化学成分为____________(填化学式)。
(6)另取一定量二水合草酸钴在某温度下分解产生的钴氧化物(其中所含Co的化合价为+2、+3)与480 mL 5 mol·L1盐酸充分反应,钴氧化物恰好完全溶解,得到CoCl2溶液和标准状况下的黄绿色气体4.48 L。试确定该钴氧化物中Co、O的物质的量之比。______________(写出计算过程)
2016-12-09更新 | 364次组卷
解答题-工业流程题 | 适中 (0.65)
【推荐2】废旧钴金属片中的钴有+2 价和+3 价,还含有锰、铁、钙、镁、铝等金属元素及碳粉等,回 收钴的工艺流程:

已知:①焙烧后 Mn 元素的化合价为+2
物质MgF2CaF2CoF2MgC2O4CaC2O4CoC2O4
溶度积4×1095.3×1094×1035×1066.4×1091.7×107
(1)焙烧时为了使废旧钴金属片充分反应,可采取的措施是_____________(任写一条)。
(2)滤液 1 含有的阴离子是 ____________
(3)该流程中浸钴时,钴的浸出率最高只能达到 70%,后来改进方法,加入使用硫酸进行第一次浸取后, 再加入 Na2SO3溶液进行第二次浸取,从而使钴的浸出率达 90%以上,写出第二次浸出钴时溶液中发生反 应的离子方程式:___________________
(4)净化溶液的操作中含有多个步骤,先除铁后除锰。
①除铁:常温下,调节溶液 pH 为 1.5~2.0 后,加 H2O2,反应一段时间,加 8%Na2CO3溶液,将溶液 的 pH 调至 4.0~5.0。请用化学平衡移动原理解释加入 Na2CO3溶液能除去溶液中铁元素的原因____________
②除锰:加入 NaClO 溶液。写出该离子方程式:___________________
③减钙镁:加入 NH4F 溶液,沉淀大部分的钙、镁的离子。 试解释为何草酸铵溶液沉钴前要减钙镁:_____
(5)树德中学化学兴趣小组欲探究 CoC2O4•2H2O 受热后的分解产物,取 5.49gCoC2O4•2H2O(摩尔质量为183g/mol)于硬质玻璃管中加热一段时间,冷却、称量,剩余氧化物固体的质量为 2.41g。书写 CoC2O4•2H2O受热分解的化学方程式___________________________________
2020-04-01更新 | 299次组卷
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【推荐3】某课外活动小组用如图所示的实验装置探究氯气与氨气之间的反应。其中A、F为氨气和氯气的发生装置,C为纯净、干燥的氯气与氨气反应的装置。

请回答下列问题:
(1)装置A中的烧瓶内固体不可选用_______(选填以下字母)。
A.碱石灰B.烧碱C.生石灰D.五氧化二磷
(2)虚线框内应添加必要的除杂装置,请从下图的备选装置中选择,并将编号填入下列空格:B_______、D_______、E_______
备选装置
(3)氯气和氨气在常温下混合就能发生反应,现象为产生白烟,则C中反应的化学方程式为:_______
(4)某研究小组设计了一套制备及检验部分性质的装置:

实验过程中观察到装置B中的现象是_______,反应的离子方程式为_______,C装置证明具有_______性。
(5)E中的化学反应方程式为_______
(6)D装置的作用是_______
2022-07-06更新 | 93次组卷
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