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题型:解答题-工业流程题 难度:0.65 引用次数:719 题号:4121778
高锰酸钾是中学化学常用的强氧化剂,实验室中可通过以下反应制得:
MnO2熔融氧化:3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O
K2MnO4歧化:3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3
相关物质的溶解度数据见下表:
20℃K2CO3KHCO3K2SO4KMnO4
s(g/100g水)11133.711.16.34
已知K2MnO4溶液显绿色,KMnO4溶液显紫红色。实验流程如下:

请回答:
(1)步骤①应在_______中熔化,并用铁棒用力搅拌,以防结块。
A.烧杯             B.蒸发皿             C.瓷坩埚          D.铁坩埚
(2)①综合相关物质的化学性质及溶解度,步骤③中可以替代CO2的试剂是_______
A.二氧化硫       B.稀醋酸             C.稀盐酸          D.稀硫酸       
②当溶液pH值达10~11时,停止通CO2;若CO2过多,造成的后果是____________
(3)烘干时,温度控制在80℃为宜,理由是__________________________________
(4)工业上采用电解K2MnO4水溶液的方法来生产KMnO4,其中隋性电极作阳极,铁作阴极。请写出阳极的电极反应式______________________,与原方法相比,电解法的优势为__________
(5)通过用草酸滴定KMnO4溶液的方法可测定KMnO4粗品的纯度(质量分数)。
①量取KMnO4溶液应选用_______(填“酸式”或“碱式”)滴定管;若量取KMnO4溶液的滴定管用蒸馏水洗净后未润洗,则最终测定结果将_____(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
②滴定过程中反应的离子方程式为______。(已知:常温下0.01 mol/L的H2C2O4溶液的pH为2.1)。

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【推荐1】I.硫酸工业中废渣称为硫酸渣,其成分为SiO2、Fe2O3、Al2O3、MaO。某学习小组的同学设计以下方案,进行硫酸渣中金属元素的提取实验。

已知:溶液pH=3.7时,Fe3+已经沉淀完全;一水合氨其饱和溶液中c(OH)约为1×10-3mol·L-1
(1)写出A与氢氧化钠溶液反应的离子方程式:______________________________
(2)上述流程中两次使用试剂①,推测试剂①应该是____________(填字母)
A.氢氧化钠    B.氧化铝   C.氨水         D.水
(3)H中溶质是______________。(填化学式)
(4)溶液D到固体E过程中需要控制溶液pH=13,如果pH过小,可能导致的后果是______________
(4)计算溶液F中c(Mg2+)=______________ (25℃时,氢氧化镁的Ksp=5.6×10-12
II.某化学兴趣小组用下图所示装置进行电化学原理的实验探究。

(1)A装置为乙醇燃料电池,若X、Y均是铜,电解质溶液为NaOH溶液,电池工作一段时间,X极附近生成砖红色沉淀,查阅资料得知是Cu2O,试写出该电极发生的电极反应式为________________________
(2)若B电池的电解质溶液为500mL1.0mol/L的NaCl溶液,X、Y皆为惰性电极,当电池工作一段时间断开电源K,Y电极有560mL(标准状况)无色气体生成(假设电极产生气体完全溢出,溶液体积不变)此时B电池溶液的pH=____________,要是该溶液恢复到原来的状态,需加入____________(填物质并注明物质的量)。
2019-08-19更新 | 92次组卷
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【推荐2】某兴趣小组设计如图所示的装置乙和装置丙完成如下实验过程。

I、若用石墨惰性电极电解NaCl溶液,并验证氯气的某种化学性质(连接气球a和b)
(1)装置乙为_______装置(填“电解池”或“原电池”),n极电极反应式为_______
(2)装置丙发生反应的化学方程式为_______气球b中的现象为_______
II、若用装置乙、丙完成粗铜精炼(不连接气球a和b)
(3)Y极应连接_______(填“粗铜”或“纯铜”)
(4)当m极通入标况下4.48LO2时,理论上丙中能得到_______g纯铜
III、若装置丙为没有电的铅酸蓄电池(不连接气球a和b)
(5)X极电极反应式为_______
2022-04-12更新 | 20次组卷
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【推荐3】研究含碳化合物的性质和转化是目前科学研究的热点。回答下列问题:
(1)已知:①CO(g)+H2O(g)HCOOH(g) ΔH1=-72.6kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH2=-566.0kJ·mol-1
则反应③2CO2(g)+2H2O(g)2HCOOH(g)+O2(g)的ΔH=____kJ·mol-1
(2)刚性绝热密闭容器中,等物质的量的CO2(g)和H2O(g)发生反应③,下列可判断反应达到平衡的是____(填字母)。
A.容器内压强不变
B.容器中气体平均摩尔质量不变
C.2v(CO2)=v(O2)
D.容器内温度不变
(3)我国科学家用S—In催化剂电催化还原CO2制甲酸的催化还原反应历程如图,吸附在催化剂表面的原子用“*”标注。其中,生成甲酸的决速步骤的电极反应式为____

(4)工业上常采用的耦合技术指的是在一套设备中同时进行多单元生成操作,从而使流程和设备简化,反应能耗降低,获得更大产品收率。我国科学家设计了CO2与氯碱耦合电解池装置如图(图中物质只表示电极上的反应)。

①该装置中的离子交换膜为____(填“阴”或“阳”)离子交换膜。
②该电解池发生的总反应的化学方程式为____
③相较于传统的CO2电催化还原过程,该耦合装置的优点为____
(5)OMS—2是一种纳米级的分子筛。分别用OMS—2和MnOx对甲醛进行催化氧化,在相同时间内甲醛转化率和温度的关系如图:

①由图可知,OMS—2与MnOx相比,催化效率较高的原因是____
②甲醛(HCHO)在OMS—2催化氧化作用下生成CO2和H2O,现利用OMS—2对某恒容密闭空间的甲醛进行催化氧化实验。实验开始时,该空间内甲醛含量为1.22mg/L,CO2含量为0.590mg/L,一段时间后测得CO2含量升高至1.47mg/L,该实验中甲醛的转化率为____(保留三位有效数字)。
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