工业上用软锰矿(主要成分是二氧化锰)制取高锰酸钾和软磁铁氧体材料MnxO4,其流程如下(部分条件和产物省略):
请回答下列问题:
(1)K2MnO4中锰元素的化合价是___________。
(2)写出粉碎矿石和氢氧化钾熔融物中通入空气时,发生主要反应的化学方程式___________________。
(3)分析下表数据。工业上采用III得到较纯净的高锰酸钾,III中包含的操作名称是________________。
(4)上述工业流程中试剂X的最佳物质是(填化学式)_________________________;设计步骤IV的目的是________________________。
(5)通过煅烧MnSO4·H2O可制得软磁铁氧体材料MnxO4。如图是煅烧MnSO4·H2O时温度与剩余固体质量变化的曲线。该曲线中A段所表示物质的化学式是_____________;MnxO4中x=_________________________。
(1)在V L Al2(SO4)3溶液中,测得含Al3+的质量为a g,则Al2(SO4)3溶液的物质的量浓度为,SO42-的物质的量浓度为。
(2)在标准状况下,4 g H2、11.2 L O2、1 mL H2O中,所含分子数最多的是,含原子数最多的是,质量最大的是,体积最小的是。
(3)在同温同压下,同体积的甲烷(CH4)和二氧化碳分子数之比为,物质的量之比为,原子总数之比为,质量之比为 ,密度之比为 。
某原电池构造如下图所示。其电池的总反应是:Cu(s) + 2Ag+ (aq) = Cu2+ (aq) + 2Ag(s)。
请回答以下问题:
(1)若盐桥为琼脂-KOH组成,其作用是___________________________。OH-离子移向_______(填“A”或“B”)中的溶液。Cu为原电池的______极,其电极反应式是_____________________________。A中的电解质溶液在该电池工作一段时间后会出现_______________________的现象。
(2)把盐桥改为铁棒后,电流计的指针 (填“会”、“不会”)发生偏转,A装置名称 (填“原电池”或“电解池”),铜棒的电极名称为 (填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”)(提示:当两个原电池串联时,电极材料的金属活动性相差较大的为原电池,电极材料的金属活动性相差较小的为电解池)。
(3)把盐桥改为铜棒后,电流计的指针 (填“会”、“不会”)发生偏转,左边烧杯中的硝酸铜浓度 (填“增大”、“减小”或“不变”)
(4)把盐桥改为银棒后,电流计的指针 (填“会”、“不会”)发生偏转,理由是 。
电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池,装有电解液c ;A、B是两块电极板,通过导线与直流电源相连。请回答以下问题:
(1)若A、B都是惰性电极,c是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在U形管两边各滴入几滴酚酞试液,则:
① B是极(填“阴”或“阳”) B极逸出(填:黄绿或无色)气体,同时B极附近溶液呈色。
②电解池中A极上的电极反应式为。
B极上的电极反应式为。
(2)如要进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼,电解液c选用CuSO4溶液,则:
① A电极的材料是,电极反应式是 。
② B电极的材料是,电极反应式是。
(说明:杂质发生的电极反应不必写出)
③下列说法正确的是________。
a.电能全部转化为化学能
b.在电解精炼过程中,电解液中伴随有Al3+、Zn2+产生
c.溶液中Cu2+向阳极移动
d.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
(3)用惰性电极电解CuSO4溶液。若阴极析出Cu的质量为12.8 g ,则阳极上产生的气体在标准状况下的体积为L 。
(4)利用反应2Cu+O2+2H2SO4===2CuSO4+2H2O可制备CuSO4,若将该反应设计为电解池,其电解质溶液需用 ,阳极材料是用 ,阴极电极反应式为 。
Ⅰ、(1)高锰酸钾是一种典型的强氧化剂。
(1)在用KMnO4酸性溶液处理Cu2S和CuS的混合物时,发生的反应如下:
Ⅰ. MnO4-+ Cu2S + H+→ Cu2+ + SO2↑ + Mn2+ + H2O(未配平)
Ⅱ. MnO4-+ CuS + H+ → Cu2+ + SO2↑ + Mn2+ + H2O(未配平)
请回答下列问题:
①下列关于反应Ⅰ的说法不正确的是。
A.被氧化的元素是Cu和S |
B.MnO4-是氧化剂,Cu2S既是氧化剂又是还原剂 |
C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为8∶5 |
D.生成2.24 L(标况下) SO2,转移电子的物质的量是0.8 mol |
E.氧化性的强弱关系是: MnO4-> Mn2+> Cu2+
②用单线桥表示反应Ⅱ中电子转移的数目和方向:MnO4-+ CuS
(2)在稀硫酸中,MnO4-和H2O2也能发生氧化还原反应:
氧化反应: H2O2 - 2e-==2H++O2↑
还原反应: MnO4-+5e-+ 8H+===Mn2++4H2O
写出该氧化还原反应的化学方程式:。
反应中若有0.5 mol H2O2参加此反应,转移电子的个数为。由上述反应得出的氧化性强弱的结论是。
②实验中发现,当加入的少量KMnO4完全反应后,H2O2仍能发生反应放出气体。其可能的原因是:。
有A、B、C、D、E五种常见化合物,都是由下表中的离子形成的:
为了鉴别上述化合物,分别完成以下实验,其结果是:
①将它们溶于水后,D为蓝色溶液,其他均为无色溶液;
②将E溶液滴人到C溶液中出现白色沉淀,继续滴加,沉淀溶解;
③进行焰色反应,仅有B、C为紫色(透过蓝色钴玻璃);
④在各溶液中加入硝酸钡溶液,再加过量稀硝酸,只有A中放出无色气体,只有C、D中产生白色沉淀;
⑤将B、D两溶液混合,未见沉淀或气体生成。
根据上述实验填空:
(1)写出B、D的化学式:B,D。
(2)将含lmol A的溶液与含l mol E的溶液反应后蒸干,仅得到一种化合物,该化合物化学式为。
(3)C常用作净水剂,用离子方程式表示其净水原理。
(4)在A溶液中加入少量澄清石灰水,其离子方程式为
(5)向20mL 2mol/L C溶液中加入30mL E溶液,充分反应后得到0.78g沉淀,则E溶液的物质的量浓度可能是moI/L。