【題目】MnO2是一種重要的無機(jī)功能材料,粗MnO2的提純是工業(yè)生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了將粗MnO2(含有較多的MnO和MnCO3)樣品轉(zhuǎn)化為純MnO2實(shí)驗(yàn),其流程如圖:
(1)第①步加稀H2SO4時(shí),粗MnO2樣品中的__(寫化學(xué)式)轉(zhuǎn)化為可溶性物質(zhì)。
(2)第②步反應(yīng)的離子方程式是_Mn2++_ClO3-+_H2O=_MnO2↓+_Cl2↑+_H+。
(3)第③步蒸發(fā)操作必需的儀器有鐵架臺(tái)(含鐵圈)、酒精燈、__、__,已知蒸發(fā)得到的固體中有NaClO3和NaOH,則一定還含有__(寫化學(xué)式)
(4)若粗MnO2樣品的質(zhì)量為12.69g,第①步反應(yīng)后,經(jīng)過濾得到8.7gMnO2,并收集到0.224LCO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),則在第②步反應(yīng)中至少需要__molNaClO3。
【答案】MnO、MnCO3 5 2 4 5 1 8 蒸發(fā)皿 玻璃棒 NaCl 0.02
【解析】
由制備流程可知,MnO2不溶于硫酸,樣品中的MnCO3、MnO和硫酸反應(yīng)生成可溶性的MnSO4,濾液中含MnSO4;根據(jù)電子守恒可配平第②步發(fā)生的離子方程式:5Mn2++2ClO3-+4H2O=5MnO2+Cl2↑+8H+,第③步中氯氣與熱的NaOH發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成NaCl、NaClO3、水,溶液蒸發(fā)可得到固體。
(1)由制備流程可知,只有MnO2不與硫酸反應(yīng),則MnO和MnCO3轉(zhuǎn)化為可溶性物質(zhì);
(2)MnSO4要轉(zhuǎn)化為MnO2,要失去電子,故需要加入NaClO3做氧化劑,依據(jù)得失電子守恒可以配平,所以反應(yīng)的化學(xué)方程式是:5MnSO4+2NaClO3+4H2O=5MnO2+Cl2↑+Na2SO4+4H2SO4,因此反應(yīng)的離子方程式是:5Mn2++2ClO3-+4H2O=5MnO2+Cl2↑+8H+;
(3)第③步屬于蒸發(fā),所需的儀器有鐵架臺(tái)(含鐵圈)、酒精燈、蒸發(fā)皿、玻璃棒;Cl2通入熱的NaOH溶液中一定發(fā)生氧化還原反應(yīng),且氯氣既做氧化劑又做還原劑,NaClO3屬于氧化產(chǎn)物,因此一定有還原產(chǎn)物NaCl;
(5)由題意知樣品中的MnO和MnCO3質(zhì)量為12.69g-8.7 g=3.99g,且收集到0.224LCO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)為0.01mol,由方程式H2SO4+MnCO3=MnSO4+H2O+CO2↑可知MnCO3的物質(zhì)的量為0.01mol,質(zhì)量為115g/mol×0.01mol=1.15g,所以MnO的質(zhì)量為3.99g-1.15g=2.84g,其物質(zhì)的量為:2.84g/(71g·mol-1)=0.04mol,因此MnO和MnCO3與稀硫酸反應(yīng)時(shí)共生成MnSO4的物質(zhì)的量為0.05mol,根據(jù)方程式5MnSO4+2NaClO3+4H2O=5MnO2+Cl2↑+Na2SO4+4H2SO4,可計(jì)算出需要NaClO3的物質(zhì)的量為0.02mol。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相對位置如下圖所示,其中W原子的質(zhì)子數(shù)是其最外層電子數(shù)的三倍,下列說法不正確的是( )
A. 原子半徑:W>Z>Y>X
B. 最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性:X>W>Z
C. 最簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性:Y>X>W>Z
D. 元素X、Z、W的最高化合價(jià)分別與其主族序數(shù)相等
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種安全性很高的水處理劑,其合成的部分流程如下。
資料:
ⅰ.高鐵酸鉀可溶于水,微溶于濃KOH溶液,在堿性溶液中較穩(wěn)定,在酸性或中性溶液中快速產(chǎn)生O2,且﹢3價(jià)鐵能催化該反應(yīng)。
ⅱ.次氯酸鉀容易分解,2KClO2KCl+O2。
(1)實(shí)驗(yàn)室使用高錳酸鉀與濃鹽酸制備氯氣時(shí),應(yīng)選擇下列裝置中的_______。
(2)寫出步驟①的離子反應(yīng)方程式_________________________________ 。
(3)加入KOH固體是為了過濾除鹽,過濾除去的是__________________________________。
(4)相同投料比、相同反應(yīng)時(shí)間內(nèi),反應(yīng)溫度對高鐵酸鉀產(chǎn)率的影響如圖1所示:
請分析高鐵酸鉀產(chǎn)率隨溫度變化的原因:________________ 。
(5)相同投料比、相同反應(yīng)時(shí)間內(nèi),硝酸鐵濃度對產(chǎn)率的影響如圖2所示:
當(dāng)Fe3+濃度大于2.0mol/L時(shí),高鐵酸鉀產(chǎn)率變化的原因可能是:_________________________________________。
(6)高鐵酸鉀可用于除去水體中Mn(+2價(jià)),生成Mn(+4價(jià))和Fe(+3價(jià))。一定條件下,除去水體中1.1gMn(+2價(jià)),當(dāng)去除率為90%時(shí),消耗高鐵酸鉀的物質(zhì)的量為______mol。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列說法中,正確的是( )
A.常溫常壓下,22gCO2中所含二氧化碳分子數(shù)約為6.02×1023
B.0.1molL-1NaOH溶液中含有0.1molNa+
C.0.5molCl2中含有的氯原子數(shù)約為6.02×1023
D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,44.8L水的物質(zhì)的量為2mol
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】中學(xué)化學(xué)中幾種常見物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(部分生成物已略去)。其中,A為黑色固體;C、D為金屬單質(zhì),且D為紅色;H為紅棕色粉末,常用作紅色油漆和涂料。
(1)寫出物質(zhì)H的化學(xué)式:___。
(2)寫出下列反應(yīng)的離子方程式:反應(yīng)②___,反應(yīng)③___。
(3)向E溶液中滴入NaOH溶液時(shí),生成的白色絮狀沉淀迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色。寫出沉淀由白色變成紅褐色的化學(xué)方程式:___。
(4)印刷電路板是由高分子材料和金屬D復(fù)合而成的?讨朴∷㈦娐窌r(shí),要用過量的F溶液作為“腐蝕液”,其在刻制過程中作___(填“氧化”或“還原”)劑,寫出該反應(yīng)的離子方程式:___。
(5)某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)F→E的轉(zhuǎn)化,為了檢驗(yàn)F是否完全轉(zhuǎn)化為E,設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案:取少量F于試管中,加水溶解,并滴加KSCN溶液,再向其中加入粉末C,振蕩。當(dāng)觀察到___現(xiàn)象時(shí),證明F完全轉(zhuǎn)化為E。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】將agFe2O3、Al2O3的混合固體溶解在200mL0.1mol/L的過量硫酸溶液中,然后向其中加入NaOH溶液使Fe3+、Al3+剛好完全沉淀,用去NaOH溶液100mL,則NaOH溶液的濃度為()
A.0.1mol/LB.0.2mol/LC.0.4mol/LD.0.8mol/L
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】25 ℃時(shí),向10 mL 0.01 mol·L-1 NaCN溶液中逐滴加入0.01 mol·L-1的鹽酸,其pH變化曲線如下圖甲所示。NaCN溶液中CN-、HCN濃度所占分?jǐn)?shù)(δ)隨pH變化的關(guān)系如下圖乙所示[其中a點(diǎn)的坐標(biāo)為(9.5,0.5)]。
下列溶液中的關(guān)系一定正確的是( )
A.圖乙中pH=7的溶液:c(Cl-)=c(HCN)
B.常溫下,NaCN的水解平衡常數(shù):Kh(NaCN)=10-9.5
C.圖甲中b點(diǎn)的溶液:c(CN-)>c(Cl-)>c(HCN)>c(OH-)>c(H+)
D.圖甲中c點(diǎn)的溶液:c(Na+)+c(H+)=c(HCN)+c(OH-)+c(CN-)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】氮氧化物、二氧化硫是造成大氣污染的主要物質(zhì),某科研小組進(jìn)行如下研究。
(1)已知:
寫出SO2(g)與NO2(g)反應(yīng)生成SO3(g)和NO(g)的熱化學(xué)方程式:________________;
(2)向容積為1 L的密閉容器中分別充入0.1 mol NO2和0.15 mol SO2,在不同溫度下測定同一時(shí)刻NO2的轉(zhuǎn)化率,結(jié)果如圖所示:
①a、c兩點(diǎn)反應(yīng)速率大小關(guān)系:v(a)____v(c)(填“>”“<”或“=”)。若在某溫度下達(dá)平衡,保持溫度、容器的容積不變,再向容器中充入0.2 mol NO2(g)和0.3 mol SO2,NO2的轉(zhuǎn)化率___________(填“增大”“減小”或“不變”);
②在溫度小于T2時(shí),NO2的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大的原因是_________;
(3)己知可逆反應(yīng),N2O4(g)2NO2(g),v正=k正c(N2O4),v逆=k逆c2(NO2) (k正、k逆只是溫度的函數(shù))。向1 L體積固定的密閉容器中充入1 mol N2O4氣體分別在T1、T2 (T1>T2)溫度下進(jìn)行該反應(yīng)。N2O4的轉(zhuǎn)化率與溫度、時(shí)間的關(guān)系如圖所示,T1時(shí),該反應(yīng)的△H____________0(填“>”“<”或“=”),計(jì)算M點(diǎn)v正:v逆=_________ (保留到小數(shù)點(diǎn)后1位)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列有關(guān)說法不正確的是
A. CH4、SF6、二氯乙烯(反式)、H2O2都是含極性鍵的非極性分子
B. 在分子晶體中一定不存在離子鍵,而在離子晶體中可能存在共價(jià)鍵
C. 酸性:H2CO3<H3PO4<HNO3<HClO4
D. CO的一種等電子體為NO+,它的電子式為
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