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题型:解答题-工业流程题 难度:0.65 引用次数:145 题号:8406293
MnO2是重要化学物质,某学习小组设计了将粗MnO2(含有较多的MnO、MnCO3和Fe2O3)样品转化为纯MnO2实验,其流程如下:
   
回答下列问题:
(1)第②步操作中,氧化性强弱顺序:ClO3________(填“>”或“<”)MnO2,当NaClO3转移2 mol电子时,生成的氧化产物的物质的量为________mol。NaClO3在常温下能够与盐酸反应生成氯气,该反应的离子方程式为___________________
(2)第④步操作中,最终得到的固体除NaClO3外,还一定含有下列物质中的_____(填字母)。
a. NaCl         b. NaClO         c. NaClO4        d. NaOH
(3)已知测定锰的一种方法是:锰离子转化为高锰酸根离子,反应体系中有H、Mn2、H2O、IO3、MnO4、IO4。有关反应的离子方程式为_____________
(4)氯酸是一种强酸,氯酸的浓度超过40%,就会迅速分解,反应的方程式为:8HClO3 = 3O2 ↑+ 2Cl2 ↑+ 4HClO4 + 2H2O,所得混合气体的平均式量为_______

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解答题-实验探究题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐1】实验室研究不同价态铜元素之间的转化。
I.研究的转化
(1)下列试剂能实现转化的是_________
A.硫黄       B.氯气       C.硝酸
(2)两种转化所需试剂在性质上具有的共性和差异性是_________
II.研究的转化
已知:   
   
在空气中极易被氧化为
物质CuCl(白色)CuI(白色)(黑色)CuS(黑色)
设计实验方案如下:

(3)实验a中反应难以发生的原因是_________
(4)实验b中反应的离子方程式为_________
(5)甲预测溶液与KI溶液混合也能实现转化。
①甲预测的理由是_________
②为了验证猜测,甲进行实验c:向溶液中加入KI溶液,观察到溶液变为棕色,并伴有浑浊产生。
i.仅依据溶液变为棕色这一现象,是否能证明实现了的转化,说明判断理由是_________
ii.证实实验c中实现了转化的实验方案是_________
(6)乙认为也能反应得到,但将两溶液混合后只得到了CuS。
反应没有生成的原因_________
②乙利用上述实验中的试剂,改进实验方案,证明在一定条件下可以将转化为+1价Cu,并进一步得到了,实验方案是_________
2022-12-05更新 | 205次组卷
【推荐2】某实验小组想探究实验室用MnO2与盐酸反应制取氯气的反应条件,实验装置及药品如下。

(1)写出实验室制氯气的离子方程式_______
(2)结合平衡移动原理,解释饱和食盐水的作用是_______
(3)已知:不同温度下MnO2与盐酸反应的平衡常数
温度t/℃5080110
平衡常数K3.104×10-42.347×10-31.293×10-2
MnO2与盐酸的反应是_______反应(填“放热”或“吸热”)。
(4)为探究条件对该反应的影响,小组同学设计并完成以下实验:
序号试剂实验操作现象
实验14 mol/L盐酸、MnO2加热无明显现象
实验27 mol/L浓盐酸、MnO2不加热无明显现象
实验37 mol/L浓盐酸、MnO2加热产生黄绿色气体
①根据上述实验可知MnO2与盐酸产生氯气的反应条件为_______
②针对实验1和实验3的现象,小组同学从电极反应角度分析物质氧化性和还原性的变化规律。
写出实验中制氯气反应的电极反应式:
i.还原反应:MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O
ii.氧化反应:_______
提出假设:
ⅰ.增大c(H+),可以_______
ⅱ.增大c(Cl-),可以增大Cl-的还原性。
③补充实验,实验II、III分别证实了②中的分析。
实验序号实验操作试剂产物
I没有添加新的试剂无氯气生成
II较浓a溶液有氯气生成
III固体b有氯气生成
(固液混合物A为一定浓度的盐酸和MnO2混合物;加热装置已略去)
较浓a溶液是_______,固体b是_______
2022-11-04更新 | 161次组卷
解答题-工业流程题 | 适中 (0.65)
【推荐3】锰的重要用途是制造锰钢。一种以高铁锰矿(含MnO2、Fe2O3及少量FeO、CaO、K2O、Na2O)为原料生产金属锰的工艺流程如下:

回答下列问题:
(1)“焙烧还原”时,高铁锰矿中MnO2被还原为MnO。
①理论上,还能被还原的成分有______________________(填化学式)。
②根据下表数据,焙烧时应选择的温度为___________
还原温度/℃焙烧后Mn元素在主要含锰物质中的分布/%
MnO2高价锰(MnxOy)低价锰(MnO)
60040.9234.7624.32
80010.566.6382.81
10005.772.7091.29
1100痕量0.4698.76
1200痕量0.3097.94

(2)“浸出”产生“滤渣”的主要成分为___________(填化学式);该步骤中需再加入MnSO4以促进“滤渣"析出,结合化学反应原理解释其原因:___________
(3)“除杂”时,加入的MnO2将Fe2+氧化为Fe3+,其离子方程式为___________;再将pH逐步调至6,Fe3+水解为Fe(OH)3,同时Fe3+与Na+、K+形成络合物沉淀。
(4)电解“净化”所得溶液(MnSO4的酸性溶液)制备Mn。
①电解时,溶液中的阳离子在阴极存在两个相互竞争的电极反应,其产物分别为Mn和___________(填化学式)。
②研究表明,加入适量的SeO2有利于Mn在电极上析出。机理为:SeO2与水反应生成的H2SeO3(二元弱酸)在阴极放电生成Se单质,该电极反应为___________,电极上的Se对Mn2+有特殊的吸附性能,使Mn2+的电还原沉积成为主要反应。
2021-06-03更新 | 185次组卷
共计 平均难度:一般