高锰酸钾是中学化学常用的强氧化剂,实验室中可通过以下反应制得:
MnO2熔融氧化:3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O
K2MnO4歧化:3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3
相关物质的溶解度数据见下表:
20℃ |
K2CO3 |
KHCO3 |
K2SO4 |
KMnO4 |
s(g/100g水) |
111 |
33.7 |
11.1 |
6.34 |
已知K2MnO4溶液显绿色,KMnO4溶液紫红色。
实验流程如下:
请回答:
(1)步骤①应在 中熔化,并用铁棒用力搅拌,以防结块。
A.烧杯 B.蒸发皿 C.瓷坩埚 D.铁坩埚
(2)①综合相关物质的化学性质及溶解度,步骤③中可以替代CO2的试剂是 。
A.二氧化硫 B.稀醋酸 C.稀盐酸 D.稀硫酸
②当溶液pH值达10~11时,停止通CO2;若CO2过多,造成的后果是 。
③下列监控K2MnO4歧化完全的方法或操作可行的是 。
A.通过观察溶液颜色变化,若溶液颜色由绿色完全变成紫红色,表明反应已歧化完全
B.取上层清液少许于试管中,继续通入CO2,若无沉淀产生,表明反应已歧化完全
C.用玻璃棒蘸取溶液点在滤纸上,若滤纸上只有紫红色痕迹,无绿色痕迹,表明反应已歧化完全
D.用pH试纸测定溶液的pH值,对照标准比色卡,若pH为10~11,表明反应已歧化完全
(3)步骤④的操作是把滤液移至蒸发皿内,用小火加热,当浓缩至 (填实验现象)时,停止加热,冷却,即有KMnO4晶体析出。
(4)烘干时,温度控制在80℃为宜,理由是 。
(5)通过用草酸滴定KMnO4溶液的方法可测定KMnO4粗品的纯度(质量分数)。
①实验时先将草酸晶体(H2C2O4·2H2O)配成标准溶液,实验室常用的容量瓶的规格有100mL、250mL等多种,现配制90mL 1.5mol·L-1的草酸溶液,需要称取草酸晶体的质量为 g。[已知Mr(H2C2O4·2H2O)=126]
②量取KMnO4溶液应选用 (填“酸式”或“碱式”)滴定管,若该滴定管用蒸馏水洗净后未润洗,则最终测定结果将 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
2013年1月27日百度新闻资讯中报道,活性氧化锌是一种多功能性的新型无机材料,其颗粒大小约在1~100纳米。云南化工冶金研究所采用湿化学法(NPP-法)制备纳米级活性氧化锌,可用各种含锌物料为原料,采用酸浸出锌,经过多次净化除去原料中的杂质,然后沉淀获得碱式碳酸锌,最后焙解获得活性氧化锌,化学工艺流程如下:
(1)通过________可以检验流程中滤液2中含有Na+。
(2)上述流程图中pH=12的Na2CO3溶液中c(CO32- )=0.50 mol/L,c(HCO3- )=1×10-2 mol/L,则c(Na+)∶c(OH-)=________。
(3)“溶解”后得到的酸性溶液中含有Zn2+、SO42- ,另含有Fe2+、Cu2+等杂质。先加入________(填“Na2CO3”或“H2SO4”)调节溶液的pH至5.4,然后加入适量KMnO4,Fe2+转化为Fe(OH)3,同时KMnO4转化为MnO2。经检测溶液中Fe2+的浓度为0.009 mol·L-1,则每升溶液中至少应加入________mol KMnO4。
(4)已知常温下,Cu(OH)2的溶度积常数Ksp=2×10-20。溶液中杂质Cu2+浓度为0.002 mol·L-1,若要生成沉淀,则应调节溶液的pH大于________。
(5)“沉淀”得到ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O,“煅烧”在450~500 ℃下进行,“煅烧”反应的化学方程式为:_____________________________________。
【化学与技术】
电镀厂镀铜废水中含有CN-和Cr2O72-离子,需要处理达标后才能排放。该厂拟定下列流程进行废水处理,回答下列问题:
(1)上述处理废水流程中主要使用的方法是______。
(2)②中反应后无气体放出,该反应的离子方程式为。
(3)步骤③中,每处理0.4mol Cr2O72-时转移电子2.4mol,该反应离子方程式为。
(4)取少量待测水样于试管中,加入NaOH溶液,观察到有蓝色沉淀生成,再加Na2S溶液,蓝色沉淀转化成黑色沉淀,请使用化学用语和文字解释产生该现象的原因。
(5)目前处理酸性Cr2O72-废水多采用铁氧磁体法。该法是向废水中加入FeSO4·7H2O将Cr2O72-还原成Cr3+,调节pH,Fe、Cr转化成相当于FeII[FeCr]O4(铁氧磁体,罗马数字表示元素价态)的沉淀。处理1mol Cr2O72-,需加入a mol FeSO4•7H2O,下列结论正确的是_______。
A.x ="0.5" ,a =8 | B.x =0.5,a = 10 |
C.x =" 1.5" ,a =8 | D.x =" 1.5" ,a = 10 |
【物质结构与性质】
某配位化合物为深蓝色晶体,由原子序数依次增大的A、B、C、D、E五种元素
组成,其原子个数比为l4:4:5:1:1。其中C、D元素同主族且原子序数D为C的
二倍,E元素的外围电子排布为(n-1)dn+6nsl,回答下列问题。
(1)元素B、C、D的第一电离能的由大到小排列顺序为。(用元素符号表示)
(2)D元素原子的最外层电子排布图为。
(3)该配位化合物的化学式为______,配体的中心原子的杂化方式为。
(4)C元素可与A元素形成两种常见的化合物,其原子个数比分别为1:1和l:2,两种化合物可任意比互溶,解释其主要原因为。
(5)A元素与B元素可形成分子式为A2B2的某化合物,该化合物的分子具有平面结构,则其结构式为,分子中含有个σ键,个π键。
(6)A元素与E元素可形成一种红色化合物,其晶体结构单元如图。则该化合物的化学式为。该化合物可在氯气中燃烧,生成一种棕黄色固体和一种气体,写出该反应的化学方程式。
【物质结构与性质】
天冬酰胺(结构如右图)在芦笋中含量丰富,具有提高身体免疫力的功效。
(1)天冬酰胺所含元素中(填元素名称)元素基态原子核外未成对电子数最多,天冬酰胺中碳原子的杂化轨道类型有种。
(2)H2S和H2Se的参数对比见下表。
化学式 |
键长/nm |
键角 |
沸点/℃ |
H2S |
1.34 |
92.3o |
一60.75 |
H2Se |
1.47 |
91.0o |
一41.50 |
①H2Se的晶体类型为,含有的共价键类型为。
②H2S的键角大于H2Se的原因可能为。
(3)已知钼(Mo)位于第五周期VIB族,钼、铬、锰的部分电离能如下表所示
编号 |
I5/kJ·mol-1 |
I6/kJ·mol-1 |
I7/kJ·mol-1 |
I8/kJ·mol-1 |
A |
6990 |
9220 |
11500 |
18770 |
B |
6702 |
8745 |
15455 |
17820 |
C |
5257 |
6641 |
12125 |
13860 |
A是(填元素符号),B的价电子排布式为。
A、B、W、D、E为短周期元素,且原子序数依次增大,质子数之和为40,B、W同周期,D、E同周期,A、D同主族,A、W能形成两种液态化合物A2W和A2W2,E元素的周期序数与主族序数相等。
(1)E元素的盐酸盐或硫酸盐可以用来净水,原理是_______________________(文字表述)。
(2)A2W2的分子中所含的化学键为________、________,经测定A2W2为二元弱酸,其酸性比碳酸的还要弱,请写出其第一步电离的电离方程式___________。
(3)废印刷电路板上含有铜,以往的回收方法是将其灼烧使铜转化为氧化铜,再用硫酸溶解。现改用A2W2和稀硫酸浸泡废印刷电路板既达到上述目的,又保护了环境,试写出反应的离子方程式____________________。
(4)元素D的单质在一定条件下,能与A单质化合生成一种氢化物DA,熔点为800℃,DA能与水反应放氢气,若将1 mol DA和1 mol E单质混合加入足量的水,充分反应后生成气体的体积是__________________(标准状况下)。
(5)D的某化合物呈淡黄色,可与氯化亚铁溶液反应。若淡黄色固体与氯化亚铁反应的物质的量之比为1∶2,且无气体生成,则该反应的离子方程式为____________________。
(6)在常温下用气体密度测定BW2的相对分子质量,实验值比理论值偏________(填 “高”或“低”),其原因是___________________。