分析 由工藝流程轉(zhuǎn)化關(guān)系可知,MnO2、KOH的熔融混合物中通入空氣時(shí)發(fā)生反應(yīng)生成K2MnO4,向K2MnO4溶液中通入CO2制備KMnO4、還生成K2CO3、MnO2,通過(guò)過(guò)濾,分離出二氧化錳,濾液中含KMnO4和K2CO3,根據(jù)KMnO4和K2CO3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(duì)粗高錳酸鉀進(jìn)行重結(jié)晶、干燥得到純凈的高錳酸鉀;向碳酸鉀溶液中加入石灰生成碳酸鈣和氫氧化鈉,
(1)高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性,常常利用高錳酸鉀的強(qiáng)氧化性進(jìn)行消毒;
(2)由工藝流程轉(zhuǎn)化關(guān)系可知,MnO2、KOH的熔融混合物中通入空氣時(shí)發(fā)生反應(yīng)生成K2MnO4,根據(jù)元素守恒還應(yīng)生成水.反應(yīng)中錳元素由+4價(jià)升高為+6價(jià),總升高2價(jià),氧元素由0價(jià)降低為-2價(jià),總共降低4價(jià),化合價(jià)升降最小公倍數(shù)為4,所以MnO2系數(shù)2,O2系數(shù)為1,根據(jù)錳元素守恒確定K2MnO4系數(shù),根據(jù)鉀元素守恒確定KOH系數(shù),根據(jù)氫元素守恒確定H2O系數(shù);
(3)由工藝流程轉(zhuǎn)化關(guān)系可知,向K2MnO4溶液中通入CO2制備KMnO4、還生成K2CO3、MnO2,所含元素化合價(jià)升升降總數(shù)相等來(lái)確定氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比;
(4)制備中利用的原料,在轉(zhuǎn)化過(guò)程中又生成的可以循環(huán)利用;
(5)根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒計(jì)算高錳酸鉀和二氧化錳的比值;
(6)分離固體與溶液,采用過(guò)濾操作,利用KMnO4和K2CO3在溶解性上進(jìn)行分離;
(7)兩反應(yīng)中KHC2O4•H2C2O4•2H2O的物質(zhì)的量相同,設(shè)其物質(zhì)的量為1mol,H2C2O4是二元弱酸,所以1molKHC2O4•H2C2O4•2H2O可以中和氫氧化鈉3mol,根據(jù)V=$\frac{n}{c}$計(jì)算氫氧化鈉溶液的體積,進(jìn)而計(jì)算高錳酸鉀溶液的體積,由方程式10[KHC2O4•H2C2O4]+8KMnO4+17H2SO4=8MnSO4+9K2SO4+40CO2↑+32H2O計(jì)算1molKHC2O4•H2C2O4反應(yīng)需要KMnO4的物質(zhì)的量,最后根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計(jì)算高錳酸鉀溶液的濃度.
解答 解:由工藝流程轉(zhuǎn)化關(guān)系可知,MnO2、KOH的熔融混合物中通入空氣時(shí)發(fā)生反應(yīng)生成K2MnO4,向K2MnO4溶液中通入CO2制備KMnO4、還生成K2CO3、MnO2,通過(guò)過(guò)濾,分離出二氧化錳,濾液中含KMnO4和K2CO3,根據(jù)KMnO4和K2CO3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(duì)粗高錳酸鉀進(jìn)行重結(jié)晶、干燥得到純凈的高錳酸鉀;向碳酸鉀溶液中加入石灰生成碳酸鈣和氫氧化鈉,
(1)高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性,常常利用高錳酸鉀的強(qiáng)氧化性進(jìn)行消毒.
A、75%酒精是通過(guò)酒精滲透到細(xì)菌體內(nèi),使細(xì)菌蛋白質(zhì)凝固(變性),從而殺死細(xì)菌,故A錯(cuò)誤;
B、雙氧水具有強(qiáng)氧化性,常常利用雙氧水的強(qiáng)氧化性進(jìn)行殺菌消毒,故B正確;
C、苯酚是通過(guò)滲透到細(xì)菌體內(nèi),使細(xì)菌蛋白質(zhì)凝固(變性),從而殺死細(xì)菌,故C錯(cuò)誤;
D、NaClO溶液中次氯酸鈉具有強(qiáng)氧化性,常常利用次氯酸鈉的強(qiáng)氧化性進(jìn)行殺菌消毒,故D正確,
故選BD;
(2)由工藝流程轉(zhuǎn)化關(guān)系可知,MnO2、KOH的熔融混合物中通入空氣時(shí)發(fā)生反應(yīng)生成K2MnO4,根據(jù)元素守恒還應(yīng)生成水.反應(yīng)中錳元素由+4價(jià)升高為+6價(jià),總升高2價(jià),氧元素由0價(jià)降低為-2價(jià),總共降低4價(jià),化合價(jià)升降最小公倍數(shù)為4,所以MnO2系數(shù)2,O2系數(shù)為1,根據(jù)錳元素守恒確定K2MnO4系數(shù)為2,根據(jù)鉀元素守恒確定KOH系數(shù)為4,根據(jù)氫元素守恒確定H2O系數(shù)為2,所以反應(yīng)化學(xué)方程式為2MnO2+4KOH+O2 $\frac{\underline{\;熔融\;}}{\;}$2K2MnO4+2H2O,
故答案為:2MnO2+4KOH+O2 $\frac{\underline{\;熔融\;}}{\;}$2K2MnO4+2H2O;
(3)由工藝流程轉(zhuǎn)化關(guān)系可知,向K2MnO4溶液中通入CO2制備KMnO4、還生成K2CO3、MnO2,反應(yīng)只有Mn元素的化合價(jià)發(fā)生變化,由+6價(jià)降低為+4價(jià),降低2,由+6價(jià)升高為+7價(jià),升高1,所以K2MnO4既是氧化劑又是還原劑,根據(jù)升高和降低總數(shù)相等,升高和降低錳元素之比為2:1,即氧化劑和還原劑物質(zhì)的量之比為2:1,
故答案為:2:1;
(4)制備中利用的原料,在轉(zhuǎn)化過(guò)程中又生成的可以循環(huán)利用.由轉(zhuǎn)化關(guān)系圖知,除石灰、二氧化碳外,K2MnO4溶液中通入CO2以制備KMnO4生成的MnO2及最后由母液加入石灰生成的KOH,會(huì)在MnO2、KOH的熔融制備K2MnO4中被循環(huán)利用,
故答案為:KOH;MnO2;
(5)錳酸鉀和二氧化碳反應(yīng)的方程式為 3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2+2K2CO3,根據(jù)方程式知,1molK2MnO4和二氧化碳反應(yīng)生成$\frac{2}{3}$mol或0.67molKMnO4,
故答案為:$\frac{2}{3}$或0.67;
(6)該操作是分離固體與溶液,是過(guò)濾操作,KMnO4和K2CO3在溶解性上不同采用蒸發(fā)結(jié)晶的方式可分離,
故答案為:過(guò)濾;蒸發(fā)結(jié)晶;
(7)兩反應(yīng)中KHC2O4•H2C2O4•2H2O的物質(zhì)的量相同,設(shè)其物質(zhì)的量為1mol,H2C2O4是二元弱酸,
所以1molKHC2O4•H2C2O4•2H2O可以中和氫氧化鈉3mol,恰好中需要?dú)溲趸c溶液的體積為:$\frac{3mol}{cmol/L}$=$\frac{3}{c}$L,
所以高錳酸鉀溶液的體積為:$\frac{3}{c}$L×$\frac{1}{a}$=$\frac{3}{ac}$L,由方程式10[KHC2O4•H2C2O4]+8KMnO4+17H2SO4=8MnSO4+9K2SO4+40CO2↑+32H2O
可知1molKHC2O4•H2C2O4反應(yīng)需要KMnO4的物質(zhì)的量為:$\frac{8}{10}$×1mol=0.8mol,
所以高錳酸鉀溶液的濃度為:$\frac{0.8}{\frac{3}{ac}}$mol/L=$\frac{4ac}{15}$mol/L,
故答案為:$\frac{4ac}{15}$.
點(diǎn)評(píng) 本題考查常見(jiàn)氧化劑與還原劑、氧化還原反應(yīng)、化學(xué)計(jì)算和對(duì)工藝流程的理解、閱讀題目獲取信息的能力等,解答本題時(shí)要充分理解圖中提供的信息,只有理解了圖中信息才能對(duì)問(wèn)題做出正確的判斷,題目難度中等.
年級(jí) | 高中課程 | 年級(jí) | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | Cu$\stackrel{濃硝酸}{→}$ Cu(NO3)2 | B. | Cu$\stackrel{稀硝酸}{→}$Cu(NO3)2 | ||
C. | Cu$\stackrel{硝酸銀溶液}{→}$Cu(NO3)2 | D. | Cu $\stackrel{氧氣}{→}$CuO$\stackrel{稀硝酸}{→}$Cu(NO3)2 |
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | ②④⑤ | B. | ②⑤⑥ | C. | ②③④⑥ | D. | ①④⑤⑥ |
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | pH=1或pH=13 | |
B. | 陰離子肯定沒(méi)有I -,不能確定有無(wú)HCO3- | |
C. | 陽(yáng)離子肯定沒(méi)有Fe3+,不能確定有無(wú)Na+ | |
D. | 溶質(zhì)有3種可能:①HI ②HI和NaI ③NaI和NaOH |
查看答案和解析>>
百度致信 - 練習(xí)冊(cè)列表 - 試題列表
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺(tái) | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無(wú)主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com