KMnO4是一种重要的氧化剂,广泛用于化学分析和化工生产以反水处理工业。工业上可由软锰矿(主要成分为MnO2)制备,目前有两种较为成熟的制法。其模拟流程如下图所示:

附表:不同温度下若干常见钾的化合物的溶解度(单位:g/(100g H2O))

化学式

20°C

30°C

40°C

60°C

80°C

100°C

CH3COOK

256

283

324

350

381

 

K2SO4

11.1

13

14.8

18.2

21.4

24.1

KCl

34.2

37.2

40.1

45.8

51.3

56.3

KMnO4

6.34

9.03

12.6

22.1

 

 

K2CO3

111

114

117

127

140

156

 

(1)“熔融”时,可用作坩锅材质的是________________(填序号)。

A.氧化铝  ????? B.陶瓷  ????? C.氧化镁  ?????? D.石英

(2)写出MnO2和KOH熔融物中通入富氧空气时获得K2MnO4的化学方程式______________________

(3)“酸歧化法”是在pH<6的情况下K2MnO4即可转化为MnO2和KMnO4,过滤除去MnO2,将滤液经过蒸发浓缩、趁热过滤得到KMnO4粗晶体,再经过重结晶获得较纯净的KMnO4晶体;

①根据表中的溶解度数据以及上述操作的特点,“酸歧化法”不适宜选择的酸性物质是________

A.稀硫酸  ???? B.醋酸  ???? C.稀盐酸  ????? D.二氧化碳

②“蒸发浓缩”时,温度需控制在70℃,适宜的加热方式是________________

③根据相关方程式,计算“酸歧化法”的理论产率为_________________

(4)“电解法”克服了“酸歧化法”理论产率偏低的问题,同时副产品KOH可用于软锰矿的焙烧。电解法制备高锰酸钾的实验装置示意图如下(图中阳离子交换膜只允许K+离子通过)

①a为______ (填“正”或“负”),右室发生的电极反应方程式为_______________

②若电解开始时阳极区溶液为1.0L 0.40 mol·L-1K2MnO4溶液,电解一段时间后,右室中n(K)/m(Mn)为6:5,阴极区生成KOH的质量为_________________

 

中华人民共和国国家标准(GB2760-2011)规定葡萄酒中SO2最大使用量为0.25g·L-1。某兴趣小组用如图所示装置(夹持装置略)收集某葡萄酒中SO2,采用H2O2氧化法检测二氧化硫的含量,并对H2O2的催化分解原理进行分析。

已知:H2O2可看作二元弱酸,它的一级电离常数Ka1=1.55×10-12

Ⅰ.检测二氧化硫的含量

(1)仪器A的名称是_______________

(2)B中加入300.00mL葡萄酒和适量盐酸,加热使SO2全部逸出并与C中过量H2O2溶液充分反应,C中发生反应的化学方程式为__________________________

(3)用0.0900 mol·L-1NaOH标准溶液进行滴定,滴定前排气泡时,应选择图2中的________ (填编号)。向C中所得溶液中滴加几滴酚酞试剂,滴定至终点时,消耗NaOH溶液25.00mL,该葡萄酒中SO2含量为_____ g·L-1

(4)该测定结果比实际值偏高,分析原用可能是_____________(任答一条即可),

(5)本实验中所用的H2O2溶液的浓度,常用KMnO4标准溶液进行测定,H2O2可看作二元弱酸,但一般不利用酸碱中和滴定法过行测定的原因_______________任答一条即可)。

Ⅱ.分析H2O2的催化分解原理

(1)碱性介质中H2O2分解远比酸性介质中快,NaOH可促使H2O2失去质子,请写出H2O2与NaOH溶液反应生成的酸式盐的电子式___________________

(2)I-催化H2O2分解的原理分为两步,总反应可表示为:

2H2O2(aq)=2H2O(l)+O2(g)  ? △H<0

若第一步反应为  H2O2(aq)+I-(aq)=IO-(aq)+H2O(l)   △H>0 慢反应

则第二步反应为____________△H <0??? 快反应

(3)能正确的表示I-催化H2O2分解真理的示意图为____________________

 

常温时,配制一组c(Na2CO3)+c(NaHCO3)=0.100 mol·L-1的混合溶液,溶液中c(CO32-)、c(HCO3-)与pH的关系如图所示。下列说法中错误的是

(己知:CO32-+H2OHCO3-+OH- ?? K=2×10-4,1g5=0.7)

A. a点的溶液中:c(HCO3-)> c(H2CO3)+c(CO32-)

B. b点横坐标数值大约为10.3

C. c点的溶液中:c(Na+)<2c(CO32-)十c(HCO3-)

D. 溶液中水的电离程度:a<b<c

 

工业上以CH4为原料制备H2的原理为CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。在一定条件下向a、b两个恒温恒容的密闭容器中均通入1.1mol CH4(g)和1.1 mol H2O(g),测得两容器中CO的物质的量随时间的变化曲线分别为a和b。已知容器a的体积为10L,温度为Ta,下列说法不正确的是

A. 容器a中CH4从反应开始到怡好平衡时的平均反应速率为0.025mol·L-1·min-1

B. a、b两容器的温度可能相同

C. 在达到平衡前,容器a的压强逐渐增大

D. 该反应在Ta温度下的平衡常数为27(mol·L-1)2

 

下表为截取的元素周期表前4周期的一部分,且X、Y、Z、R和W均为主族元素。下列说法正确的是

A. 五种元素为原子最外层电子数一定都大于2

B. X、Z原子序数可能相差18

C. Y最高价氧化物的水化物可能是强酸

D. Z的氧化物与X单质不可能发生置换反应

 

某研究小组用如图所示装置模拟工业上生产无水FeCl2的过程。

下列说法中正确的是

A. 先点燃C处酒精灯,再打开分液漏斗的活塞

B. 本实验中浓H2SO4体现出吸水性和强氧化性

C. 利用该装置制备FeCl2的原理可表示为:Fe+2HClFeCl2+H2

D. 装置D适合处理该实验的所有尾气

 

化合物(甲)、(乙)、 (丙)的分子式均为C8H8,下列说法不正确的是

A. 甲、乙、丙在空气口燃烧时均产生明亮并带有浓烟的火焰

B. 甲、乙、丙中只有甲的所有原子可能处于同一平面

C. 等量的甲和乙分别与足量的溴水反应,消耗Br2的量:甲>乙

D. 甲、乙、丙的二氯代物数目最少的是丙

 

设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是

A. 22g 3H2O中所含中子的数目为12NA

B. 1L pH=1  H3PO4溶液中所含H+的数目为0.1NA

C. 叠氮化铵(NH4N3)发生爆炸反应:NH4N3==2N2↑+2H2↑,当产生标准状况下22.4L气体时,转移电子的数目为NA

D. 1mol乙酸与3 mol C2H5OH充分反应生成CH3COOC2H5分子的数目为NA

 

北宋《梦溪笔谈》记载:“ 解州盐池方百二十里……浊水,入卤中,则淤淀卤脉,盐遂不成……”文中描述现象与以下过程原理最为相近的是

A. 电解食盐水得到烧碱??? B. 豆浆加盐卤制作豆腐

C. 氯化钠溶液中滴入硝酸银溶液得到沉淀??? D. 往澄清石灰水中通入二氧化碳变浑浊

 

将绿豆大小的金属钠投入加有酚酞的100mL蒸馏水中,则(? )

A. 溶液变蓝??? B. Na浮在水面上并熔化成小球

C. Na在水面上游动??? D. 可听到嘶嘶响声

 

下列离子与氖原子具有相同核外电子数的有

A. Na+??? B. F??? C. Al3+??? D. S2—

 

下列各组离子在水溶液中能大量共存的是

A. CO32、Na、H??? B. Cu2、Cl、OH

C. Mg2、Ca2、NO3??? D. H、A13、SO42

 

下列实例中与胶体性质有关的是

A. 用明矾净水??? B. 用食醋除去水垢

C. 用石膏使豆浆变成豆腐??? D. 用含Al(OH)3的药物治疗胃酸过多

 

H2O2中燃烧的反应为:2H2O22H2O,反应前后不发生变化的是

A. 元素的种类??? B. 物质的总质量??? C. 分子的数目??? D. 原子的数目

 

关于反应2NaBr + Cl2 == 2NaCl + Br2,下列说法正确的是

A. Cl2是氧化剂,反应中Cl原子得到电子

B. 1molCl2完全反应时,有2mol电子发生转移

C. NaBr是还原剂,反应中溴离子得到电子

D. 1molNaBr完全反应时,有1mol电子发生转移

 

下列图中,表示正反应为吸热反应的是 (?? )

A.

B.

C.

D.

 

乙烯的产量可用来衡量一个国家的石油化工发展水平。下列关于乙烯的说法正确的是

A. 与苯互为同分异构体

B. 分子中存在碳碳双键

C. 能使溴的四氯化碳溶液褪色

D. 能使酸性高锰酸钾溶液褪色

 

保护环境日益引起人们的重视。下列做法不利于保护环境的是

A. 氢能源代替化石能源

B. 推广使用太阳能电池

C. 电动汽车代替燃油汽车

D. 造纸厂污水直接排放

 

实验室里由粗盐制备精盐的实验中,必需的操作步骤有

A. 溶解??? B. 过滤??? C. 分液??? D. 蒸发浓缩

 

下列说法不正确的是

A. 大米富含淀粉

B. 加碘食盐含有碘酸钾(KIO3)

C. 人体必需的微量元素就是维生素

D. 人体必需的微量元素不都是金属元素

 

下列措施符合绿色化学思想的是

A. 直接排放含磷生活污水

B. 大量使用氟里昂作为冰箱制冷剂

C. 使用可降解塑料代替不可降解塑料

D. 使用化学性质稳定、不易分解的有机氯农药

 

南澳一号沉船中打捞出大量精美瓷器。瓷器的材质属于

A. 金属材料??? B. 无机非金属材料

C. 合成高分子材料??? D. 天然高分子材料

 

下列物质属于人体所需的糖类物质的是

A. 淀粉??? B. 蛋白质??? C. 味精??? D. 食用油

 

不具备食品防腐作用的物质是

A. ??? B. ??? C. 食盐??? D. 双氧水

 

陶瓷家族中有全能冠军之称的工程陶瓷由氮元素与X元素组成,其化学式为X3N4。已知X为第三周期元素且原子最外层有4个电子,则X元素为(??? )

A. C??? B. Al??? C. O??? D. Si

 

下列实验过程中,溶液的pH增大的是

A. NaOH溶液中加水??? B. NaCl溶液中滴加稀盐酸

C. NaOH溶液中滴加稀盐酸??? D. 向稀盐酸中滴加NaOH溶液

 

通常用活性炭去除冰箱中的异味,主要利用了活性炭的

A.吸附性??? B.还原性??? C.稳定性??? D.氧化性

 

红色花瓣遇到新制氯水,颜色变化叙述正确的是

A.褪色??? B.不变色???? C.颜色加深??? D.变蓝色

 

与稀盐酸反应能放出H2的金属是

A. Cu??? B. Zn??? C. Hg??? D. Ag

 

关于的说法正确的是

A. 质量数为6??? B. 质子数为6??? C. 电子数为13??? D. 中子数为6

 

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