【題目】軟錳礦是一種常見的錳礦物,主要成分是MnO2,常含有鐵、鋁元素形成的雜質(zhì)。工業(yè)上,用軟錳礦制取高錳酸鉀的流程如下(部分條件和產(chǎn)物省略)

請回答下列問題

1)在水浸過程中,提高K2MnO4浸出率(浸出的K2MnO4質(zhì)量與熔塊質(zhì)量之比)的措施有____________________________________________(至少寫出兩點)

2熔融過程中發(fā)生的主要反應(yīng)其化學(xué)方程式為_________________________________。

3CO2K2MnO4反應(yīng)的離子方程式為_________________________________

4KMnO4K2CO3能用重結(jié)晶的方法分離的原理是______________________。

5電解過程中使用的是惰性電極,則:

①陽極的電極反應(yīng)方程式為______________________

②陰極附近溶液的pH___________(增大、減小不變”)

6)可用過氧化氫溶液滴定的方法測定高錳酸鉀樣品純度。當達到滴定終點時,溶液中產(chǎn)生的現(xiàn)象為_________________________________。

7)在上述生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的M2+會對環(huán)境造成污染。工業(yè)上,通過調(diào)節(jié)pH使廢水中的Mn2+形成Mn(OH)2沉淀。當pH=10時,溶液中的c(Mn2+)=___________mol/L(已知:Ksp[Mn(OH)2]=2.0×1013。相關(guān)數(shù)據(jù)均在常溫下測定)

【答案】將“熔塊”粉碎、加熱、用玻璃棒攪拌等 2MnO2O24KOH 2K2MnO42H2O 3MnO422CO22MnO4MnO2↓+2CO32 隨溫度的改變,KMnO4K2CO3的溶解度變化量差別較大 MnO42eMnO4 增大 當加入最后1滴過氧化氫溶液時,由紫紅色剛好褪色且半分鐘內(nèi)不變色 2.0×105

【解析】

軟錳礦的主要成分是MnO2,由工藝流程轉(zhuǎn)化關(guān)系可知,MnO2KOH的熔融混合物中通入空氣時發(fā)生反應(yīng)生成K2MnO4,向K2MnO4溶液中通入CO2制備KMnO4,還生成K2CO3MnO2,通過過濾,分離出二氧化錳,濾液中含KMnO4K2CO3,根據(jù)KMnO4K2CO3在溶解性上不同采用蒸發(fā)結(jié)晶的方式可分離出高錳酸鉀和碳酸鉀,對粗高錳酸鉀進行重結(jié)晶、干燥得到純凈的高錳酸鉀。

1)為提高提高錳酸鉀浸出率,應(yīng)采用加熱、攪拌的方法,使反應(yīng)盡可能多的生成錳酸鉀;

故答案為:將“熔塊”粉碎、加熱、用玻璃棒攪拌等;
2)根據(jù)流程圖,二氧化錳與氫氧化鉀溶液、氧氣在高溫條件下發(fā)生反應(yīng)生成錳酸鉀和水,化學(xué)方程式為2MnO2O24KOH 2K2MnO42H2O;

故答案為:2MnO2O24KOH 2K2MnO42H2O
3)由流程可知,CO2K2MnO4反應(yīng)生成KMnO4,還生成K2CO3MnO2,所以反應(yīng)的離子方程式為3MnO422CO22MnO4MnO2↓+2CO32;

故答案為:3MnO422CO22MnO4MnO2↓+2CO32
4)根據(jù)KMnO4K2CO3在溶解性上不同采用蒸發(fā)結(jié)晶的方式可分離出高錳酸鉀和碳酸鉀,故KMnO4K2CO3能用重結(jié)晶的方法分離的原理是隨溫度的改變,KMnO4K2CO3的溶解度變化量差別較大;

故答案為:隨溫度的改變,KMnO4K2CO3的溶解度變化量差別較大;

5)錳酸鉀生成高錳酸鉀,Mn元素的化合價升高,所以錳酸鉀發(fā)生氧化反應(yīng),所以電解錳酸鉀溶液的陽極反應(yīng)式為錳酸根離子失去電子生成高錳酸根離子,電極反應(yīng)式為MnO42eMnO4;陰極是氫離子放電生成氫氣,氫離子濃度減小,氫氧根離子濃度增大,則溶液的pH增大;

故答案為:MnO42eMnO4 ;增大;
6)用過氧化氫溶液滴定高錳酸鉀溶液,當達到滴定終點時,高錳酸鉀被還原,故溶液中產(chǎn)生的現(xiàn)象為當加入最后1滴過氧化氫溶液時,由紫紅色剛好褪色且半分鐘內(nèi)不變色;

故答案為:當加入最后1滴過氧化氫溶液時,由紫紅色剛好褪色且半分鐘內(nèi)不變色;

7Mn(OH)2的溶度積Ksp=c(Mn2+)c2(OH-)=2.0×10-13,當pH=10時,c(OH-)=1.0×10-4mol/L,所以c(Mn2+)=2.0×10-13/ c2(OH-)= mol/L =2.0×10-5mol/L。

故答案為:2.0×10-5。

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【題目】在下列狀態(tài)下,屬于能夠?qū)щ姷碾娊赓|(zhì)是(  )

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2比較下列溶液中指定微粒濃度的大小:濃度均為0.1 mol·L1的①H2S、②NaHS、③Na2S④H2SNaHS混合液,溶液pH從大到小的順序是_____________。(填序號)c(H2S)從大到小的順序是__________。(填序號)

3已知Ksp[Cu(OH)2] = 1×1020 。要使0.2 mol / L CuSO4溶液中Cu2+沉淀較為完全,則應(yīng)向溶液里加入NaOH溶液,調(diào)整溶液的pH范圍為_________________。

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【題目】以鐵礦石(Fe2O3)為起始物,經(jīng)過一系列反應(yīng)可以得到Fe3[Fe(CN)6]2Fe(SCN)3,請回答下列問題:

(1)寫出Fe的原子結(jié)構(gòu)示意圖_____________O原子核外電子軌道表示式為__________。

(2)KSCN是檢驗Fe3+的試劑之一,與SCN-互為等電子體的一種分子為____________SCN-的空間構(gòu)型__________________

(3)K3[Fe(CN)6]晶體中Fe3+CN-之間的鍵型為________________,該化學(xué)鍵能夠形成的原因是________________________________________________________________。

(4)K3[Fe(CN)5NO]的組成元素中,屬于第2周期的元素的第一電離能由小到大的順序是_________________,該配合物中鐵原子的配位數(shù)是________________。

(5)FeO晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,FeO晶體中Fe2+配位數(shù)為________________,若該晶胞邊長為anm,則該晶體密度為_________g·cm-3(阿伏伽德羅常數(shù)的值為NA)

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【題目】CH4、CH3OH既是重要的化工原料,又是未來重要的能源物質(zhì)。

(1)將1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g) 通入容積為2L的反應(yīng)室,在一定條件下發(fā)生反應(yīng)CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g),測得在5 min時達到平衡,CH4的平衡轉(zhuǎn)化率為40%。則0~5 min內(nèi),用H2O表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為_________。

(2)一定條件下,將1.0 mol CH4與2.0 mol H2O(g)充入密閉容器中發(fā)生反應(yīng)CH4(g)+H2O(g) CH3OH(g)+H2(g),下列措施可以提高化學(xué)反應(yīng)速率的是___________(填選項序號)。

a.恒容條件下充入He b.增大體積

c.升高溫度 d.投入更多的H2O(g)

(3)在恒容條件下進行反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),則下列實驗事實可以作為判斷該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)標志的是___________(填選項序號)。

a.消耗1 mol CO2同時生成1 mol CH3OH b.容器內(nèi)壓強保持不變

c.混合氣體的密度保持不變 d.CH3OH(g)的濃度保持不變

(4)以KOH為電解質(zhì)的甲醇-空氣燃料電池是一種高效、輕污染的車載電池,其工作原理如圖。 回答下列問題:

①該原電池的正極是____(填“甲”或“乙”),電解過程中乙電極附近pH____(填“增大”或“減小”);

②負極的電極反應(yīng)式________________________________。

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【題目】下列有關(guān)阿伏加德羅常數(shù)(NA)的說法錯誤的是( )

A. 32gO2所含的原子數(shù)目為NA

B. 0.5molH2O含有的原子數(shù)目為1.5NA

C. 1molH2O含有的H2O分子數(shù)目為NA

D. 0.5NACO2的物質(zhì)的量是0.5mol

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【題目】1)蒸餾的裝置及主要儀器,請寫出所指儀器的名稱。

_________________________________________

2)物質(zhì)的體積大小取決于____、_____、____

3)使用22.4L/mol需注意:物質(zhì)狀態(tài)必須為____,條件必須是____,22.4L/mol是個___值。

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【題目】KCl樣品中含有少量KOH、K2SO4和不溶于水的雜質(zhì),為了提純KCl,某同學(xué)設(shè)計了如下操作流程:

請回答下列問題:

1)試劑Ⅰ的化學(xué)式為____,其作用是除去___(填離子符號)。

2)加入試劑Ⅱ時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為____

3)試劑Ⅲ的名稱是____。各步操作中所加試劑都必須過量,欲檢驗試劑Ⅲ已經(jīng)過量,可以選用____(填字母)。

AAgNO3溶液 BpH試紙 CK2CO3溶液

4)以上操作流程中有____個步驟涉及過濾操作;從E中獲得KCl晶體的操作名稱是___,當____時,應(yīng)該停止加熱。

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【題目】下列變化過程屬于非氧化還原反應(yīng)的是

A. 濃鹽酸Cl2 B. Cl2NaClO

C. 濃硫酸SO2 D. SiO2 Si

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