20℃ | K2CO3 | KHCO3 | K2SO4 | KMnO4 |
s(g/100g水) | 111 | 33.7 | 11.1 | 6.34 |
分析 根據(jù)流程圖知,①中發(fā)生反應(yīng)3MnO2+KClO3+6KOH$\frac{\underline{\;熔化\;}}{\;}$3K2MnO4+KCl+3H2O,冷卻后搗碎加入蒸餾水并煮沸,然后過濾,濾液中含有KOH、KCl、KClO3、K2MnO4,然后向溶液中通入CO2并調(diào)節(jié)溶液的pH至10-11,KOH轉(zhuǎn)化為K2CO3,根據(jù)溶解性表知,K2MnO4溶解度最小,趁熱過濾,得到K2MnO4固體,然后抽濾、洗滌烘干得到K2MnO4粗晶體,
(1)步驟①熔融固體需要在坩堝中進行,且熔融的物質(zhì)和坩堝成分不反應(yīng);
(2)①綜合相關(guān)物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)及溶解度,步驟③中可以替代CO2的試劑具有酸性,且和錳酸鉀、高錳酸鉀都不反應(yīng);
②當(dāng)溶液pH值達10~11時,停止通CO2;若CO2過多,二氧化碳和碳酸鉀反應(yīng)生成碳酸氫鉀;
③如果溶液中存在K2MnO4,通入CO2會產(chǎn)生沉淀;K2MnO4溶液顯綠色,KMnO4溶液紫紅色;
(3)加熱時高錳酸鉀會分解生成錳酸鉀;
(4)①容量瓶規(guī)格要等于或稍大于配制溶液體積,所以配制90mL該溶液時需要100mL容量瓶,根據(jù)m=CVM計算草酸晶體質(zhì)量;
②酸性溶液只能用酸式滴定管量取,堿性溶液只能用堿式滴定管量;
若該滴定管用蒸餾水洗凈后未潤洗,則最終測定結(jié)果將偏。
解答 解:根據(jù)流程圖知,①中發(fā)生反應(yīng)3MnO2+KClO3+6KOH$\frac{\underline{\;熔化\;}}{\;}$3K2MnO4+KCl+3H2O,冷卻后搗碎加入蒸餾水并煮沸,然后過濾,濾液中含有KOH、KCl、KClO3、K2MnO4,然后向溶液中通入CO2并調(diào)節(jié)溶液的pH至10-11,KOH轉(zhuǎn)化為K2CO3,根據(jù)溶解性表知,K2MnO4溶解度最小,趁熱過濾,得到K2MnO4固體,然后抽濾、洗滌烘干得到K2MnO4粗晶體,
(1)步驟①熔融固體需要在坩堝中進行,且熔融的物質(zhì)和坩堝成分不反應(yīng),步驟①中含有KOH堿性物質(zhì),KOH能和SiO2反應(yīng)生成硅酸鉀,所以應(yīng)該用鐵坩堝熔融,故選D;
(2)①綜合相關(guān)物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)及溶解度,步驟③中可以替代CO2的試劑具有酸性,且和錳酸鉀、高錳酸鉀都不反應(yīng),稀鹽酸和二氧化錳都能被酸性高錳酸鉀溶液氧化,所以不能選取,硫酸酸性太強,可以選取醋酸,故選B;
②當(dāng)溶液pH值達10~11時,停止通CO2;若CO2過多,二氧化碳和碳酸鉀反應(yīng)生成碳酸氫鉀,結(jié)晶時會同高錳酸鉀一起析出,產(chǎn)品純度降低,
故答案為:二氧化碳和碳酸鉀反應(yīng)生成碳酸氫鉀,結(jié)晶時會同高錳酸鉀一起析出,產(chǎn)品純度降低;
③紫色顏色較深,可以掩蓋綠色,只通過顏色變化不能說明歧化反應(yīng)完全,加入還原劑如亞硫酸鈉溶液,若溶液紫紅色褪去,說明發(fā)生歧化反應(yīng),不能說明歧化反應(yīng)完全,控制反應(yīng)條件pH為10~11,不能說明歧化反應(yīng)完全,如果溶液中存在K2MnO4,通入CO2會產(chǎn)生沉淀,且K2MnO4溶液顯綠色,KMnO4溶液紫紅色,所以可以通過通入二氧化碳是否產(chǎn)生沉淀,故選:B;
(3)如果溫度過低,烘干時間過長,如果溫度過高,會導(dǎo)致高錳酸鉀分解,產(chǎn)率降低,
故答案為:溫度過高,產(chǎn)品受熱分解,溫度過低,烘干時間長;
(4)①容量瓶規(guī)格要等于或稍大于配制溶液體積,所以配制90mL該溶液時需要100mL容量瓶,草酸晶體質(zhì)量m=CVM=1.5mol/L×0.1L×126g/mol=18.9g,故答案為:18.9;
②酸性溶液只能用酸式滴定管量取,堿性溶液只能用堿式滴定管量取,高錳酸鉀溶液具有酸性,應(yīng)該用酸式滴定管量取;
若該滴定管用蒸餾水洗凈后未潤洗,會稀釋溶液濃度,則最終測定結(jié)果將偏小,故答案為:酸式;偏小.
點評 本題考查制備實驗方案設(shè)計,為高頻考點,側(cè)重考查學(xué)生分析判斷及計算、獲取信息利用信息解答問題及綜合應(yīng)用能力,涉及儀器的選取、物質(zhì)檢驗、物質(zhì)的量的計算等知識點,注意結(jié)合物質(zhì)性質(zhì)的特殊性分析解答、容量瓶選取方法,酸性高錳酸鉀不能用鹽酸酸化,因為鹽酸會被高錳酸鉀溶液氧化,為易錯點.
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 2:3 | B. | 1:2 | C. | 3:4 | D. | 4:5 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:推斷題
陽離子 | K+、Na+、Fe2+、Ba2+、NH4+、Ca2+ |
陰離子 | OH-、NO3-、I-、HCO3-、AlO2-、HSO4- |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 分子中的碳原子在一條直線上 | B. | 其一氯代物只有一種 | ||
C. | 能使酸性高錳酸鉀溶液褪色 | D. | 結(jié)構(gòu)簡式為CH3 CH2 CH3 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 2L溶液中陰、陽離子總數(shù)為1.2NA | |
B. | 100mL溶液中NO3-物質(zhì)的量為為0.4mol | |
C. | 200mL溶液中Mg2+濃度為0.2mol•L-1 | |
D. | 500mL溶液中NO3-總數(shù)為0.2NA |
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