某同学利用Cl2氧化K2MnO4制备KMnO4的装置如下图所示(夹持装置略):
已知:锰酸钾(K2MnO4)在浓强碱溶液中可稳定存在,碱性减弱时易发生反应:
回答下列问题:
(1)装置A中a的作用是______________;装置C中的试剂为________________;装置A中制备Cl2的化学方程为______________。
(2)上述装置存在一处缺陷,会导致KMnO4产率降低,改进的方法是________________。
(3)KMnO4常作氧化还原滴定的氧化剂,滴定时应将KMnO4溶液加入___________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中;在规格为50.00mL的滴定管中,若KMnO4溶液起始读数为15.00mL,此时滴定管中KMnO4溶液的实际体积为______________(填标号)。
A.15.00 mL B.35.00mL C.大于35.00mL D.小于15.00m1
(4)某FeC2O4﹒2H2O样品中可能含有的杂质为Fe2(C2O4)3、H2C2O4﹒2H2O,采用KMnO4滴定法测定该样品的组成,实验步骤如下:
Ⅰ.取mg样品于锥形瓶中,加入稀H2SO4溶解,水浴加热至75℃。用 c mol﹒L-1的KMnO4溶液趁热滴定至溶液出现粉红色且30s内不褪色,消耗KMnO4溶液V1mL。
Ⅱ.向上述溶液中加入适量还原剂将Fe3+完全还原为Fe2+,加入稀H2SO4酸化后,在75℃继续用KMnO4溶液滴定至溶液出现粉红色且30s内不褪色,又消耗KMnO4溶液V2mL。
样品中所含的质量分数表达式为_________________。
下列关于样品组成分析的说法,正确的是__________(填标号)。
A.时,样品中一定不含杂质
B.越大,样品中含量一定越高
C.若步骤I中滴入KMnO4溶液不足,则测得样品中Fe元素含量偏低
D.若所用KMnO4溶液实际浓度偏低,则测得样品中Fe元素含量偏高
高三化学实验题困难题
某同学利用Cl2氧化K2MnO4制备KMnO4的装置如下图所示(夹持装置略):
已知:锰酸钾(K2MnO4)在浓强碱溶液中可稳定存在,碱性减弱时易发生反应:
回答下列问题:
(1)装置A中a的作用是______________;装置C中的试剂为________________;装置A中制备Cl2的化学方程为______________。
(2)上述装置存在一处缺陷,会导致KMnO4产率降低,改进的方法是________________。
(3)KMnO4常作氧化还原滴定的氧化剂,滴定时应将KMnO4溶液加入___________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中;在规格为50.00mL的滴定管中,若KMnO4溶液起始读数为15.00mL,此时滴定管中KMnO4溶液的实际体积为______________(填标号)。
A.15.00 mL B.35.00mL C.大于35.00mL D.小于15.00m1
(4)某FeC2O4﹒2H2O样品中可能含有的杂质为Fe2(C2O4)3、H2C2O4﹒2H2O,采用KMnO4滴定法测定该样品的组成,实验步骤如下:
Ⅰ.取mg样品于锥形瓶中,加入稀H2SO4溶解,水浴加热至75℃。用 c mol﹒L-1的KMnO4溶液趁热滴定至溶液出现粉红色且30s内不褪色,消耗KMnO4溶液V1mL。
Ⅱ.向上述溶液中加入适量还原剂将Fe3+完全还原为Fe2+,加入稀H2SO4酸化后,在75℃继续用KMnO4溶液滴定至溶液出现粉红色且30s内不褪色,又消耗KMnO4溶液V2mL。
样品中所含的质量分数表达式为_________________。
下列关于样品组成分析的说法,正确的是__________(填标号)。
A.时,样品中一定不含杂质
B.越大,样品中含量一定越高
C.若步骤I中滴入KMnO4溶液不足,则测得样品中Fe元素含量偏低
D.若所用KMnO4溶液实际浓度偏低,则测得样品中Fe元素含量偏高
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(16分)MnO2与过量固体KOH和KClO3在高温下反应,生成锰酸钾(K2MnO4)和KCl,K2MnO4溶液经酸化后转化为MnO2和KMnO4。一种MnO2制备KMnO4的方法如下:
(1)写出“溶化氧化”的化学反应方程式: ;
(2)从溶液②中得到KMnO4粗晶体的方法是 ;
(3)上述流程中可以循环使用的物质是 ;
(4)理论上(若不考虑制备过程中的损失与物质循环)1mol MnO2可制的 mol KMnO4;
(5)已知293K时醋酸钾的溶解度为217g,硫酸钾的溶解度为11.1g,请解释酸化过程中采用醋酸而不采用盐酸或硫酸的原因:
①不采用盐酸的原因: ;
②不采用硫酸的原因: 。
(6)采用上述流程制备KMnO4产率并不高,为提高产率,还可以采用以下两种方法:
①在K2MnO4溶液中通入氯气,写出该反应的离子方程式 ;
②电解K2MnO4溶液,电解的总反应离子方程式为 。
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“银-菲洛嗪法”是检测居室内甲醛(化学式CH2O)含量的常用方法之一。化学学习小组利用其原理设计如下装置测定新装修居室内空气中甲醛的含量。(夹持装置略去)
已知:甲醛能被银氨溶液、酸性KMnO4氧化生成CO2;10-5mol·L-1的紫色KMnO4溶液遇甲醛气体即褪色;毛细管内径不超过1mm。
请回答下列问题:
(1)银氨溶液的制备。打开K3,打开分液漏斗活塞,将饱和食盐水慢慢滴入圆底烧瓶中。饱和食盐水的作用是_________________________,当观察到三颈烧瓶中__________时,关闭K3和分液漏斗活塞。
(2)室内空气中甲醛含量的测定
①用热水浴加热三颈烧瓶,打开K1,将滑动隔板慢慢由最右端抽到最左端,吸入1L室内空气,关闭K1。打开K2,缓慢推动滑动隔板,将气体全部推出,关闭K2。装置中毛细管的作用是______________。
再重复上述操作四次。
②向充分反应后的溶液中加入稀硫酸调节溶液pH=1,再加入足量Fe2(SO4)3溶液,写出加入Fe2(SO4)3溶液后发生反应的离子方程式______________________________。立即加入菲洛嗪,Fe2+与菲洛嗪形成有色物质,在562nm处测定吸光度,测得生成Fe2+ 1.12mg。空气中甲醛的含量为___________mg·L-1。
(3)关闭K3,将三颈烧瓶中的溶液换为40.00mL 10-4mol· L-1的KMnO4溶液,量取KMnO4溶液使用的仪器是_____________。再加入2mL 6mol·L-1的硫酸酸化后重新测定空气中甲醛的含量。当三颈瓶中溶液恰好褪色时,向容器A中共抽气________次。
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“银-菲洛嗪法”是检测居室内甲醛(化学式CH2O)含量的常用方法之一。化学学习小组利用其原理设计如下装置测定新装修居室内空气中甲醛的含量。(夹持装置略去)
已知:甲醛能被银氨溶液、酸性KMnO4氧化生成CO2;10-5mol·L-1的紫色KMnO4溶液遇甲醛气体即褪色;毛细管内径不超过1mm。
请回答下列问题:
(1)银氨溶液的制备。打开K3,打开分液漏斗活塞,将饱和食盐水慢慢滴入圆底烧瓶中。饱和食盐水的作用是_________________________,当观察到三颈烧瓶中__________时,关闭K3和分液漏斗活塞。
(2)室内空气中甲醛含量的测定
①用热水浴加热三颈烧瓶,打开K1,将滑动隔板慢慢由最右端抽到最左端,吸入1L室内空气,关闭K1。打开K2,缓慢推动滑动隔板,将气体全部推出,关闭K2。装置中毛细管的作用是______________。
再重复上述操作四次。
②向充分反应后的溶液中加入稀硫酸调节溶液pH=1,再加入足量Fe2(SO4)3溶液,写出加入Fe2(SO4)3溶液后发生反应的离子方程式______________________________。立即加入菲洛嗪,Fe2+与菲洛嗪形成有色物质,在562nm处测定吸光度,测得生成Fe2+ 1.12mg。空气中甲醛的含量为___________mg·L-1。
(3)关闭K3,将三颈烧瓶中的溶液换为40.00mL 10-4mol· L-1的KMnO4溶液,量取KMnO4溶液使用的仪器是_____________。再加入2mL 6mol·L-1的硫酸酸化后重新测定空气中甲醛的含量。当三颈瓶中溶液恰好褪色时,向容器A中共抽气________次。
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高锰酸钾在化学实验中是一种常用的氧化剂,某化学兴趣小组拟在实验室制备KMnO4并测定其纯度。
Ⅰ.KMnO4的制备
步骤1:利用下图所示装置制备K2MnO4
(1)装置A应选用_______( 填"①","②"或"③"),装置B中盛装的试剂是_______。
(2)装置C中反应生成K2MnO4的化学方程式为_________。
步骤2:由K2MnO4制备KMnO4
已知:①3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3
②相关物质的溶解度数据见下表:
实验流程如下:
(3)结合相关物质的化学性质及溶解度,可以替代CO2的试剂是______________。
A.亚硫酸氢钾 B.稀硫酸 C.稀盐酸 D.稀醋酸
(4)当溶液pH达10~11时,停止通CO2;若CO2过量,会因生成____而使其和产品一起析出
(5)证明K2MnO4歧化完全的方法:取上层清液少许于试管中,通入CO2,若________,证明K2MnO4歧化完全。
Ⅱ.KMnO4纯度的测定
(6)通过用草酸(二元弱酸)滴定酸化后的KMnO4溶液的方法可测定KMnO4粗品的纯度(质量分数)。
①滴定过程中发生反应的离子方程式为__________________。
②称取 w g KMnO4粗产品配制100mL待测溶液,量取KMnO4待测液10.00mL于锥形瓶中进行实验,进行三次平行实验后测得平均消耗c mol/L草酸标准液V mL,则样品纯度的表达式为___________。
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(12分)实验室可由软锰矿(主要成分为MnO2)制备KMnO4,方法如下:软锰矿与过量固体KOH和KClO3在高温下反应,生成锰酸钾(K2MnO4)和KCl;用水溶解,滤去残渣,滤液酸化后,K2MnO4转变为MnO2 和KMnO4;滤去MnO2沉淀,浓缩滤液,结晶得到深紫色的针状KMnO4。请回答:
(1)软锰矿制备K2MnO4的化学方程式是
;
(2)K2MnO4制备KMnO4的离子方程式是 ;
(3)若用2.5g软锰矿(含MnO280%)进行上述实验,计算KMnO4的理论产量;
(4)KMnO4能与热的经硫酸酸化的Na2C2O4反应生成Mn2+和CO2,该反应的化学方程式是 ;
(5)上述制得的KMnO4产品0.165g,恰好与0.335g纯Na2C2O4反应完全,计算该KMnO4的纯度。
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实验室可由软锰矿(主要成分为MnO2)制备KMnO4,方法如下:高温下使软锰矿与过量KOH(s)和KClO3(s)反应,生成K2MnO4(锰酸钾)和KCl;用水溶解,滤去残渣;酸化滤液,K2MnO4转化为MnO2和KMnO4;再滤去沉淀MnO2,浓缩结晶得到KMnO4晶体。
请回答:
(1)用软锰矿制备K2MnO4的化学方程式是。
(2)K2MnO4转化为KMnO4的反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为________。生成0.1mol还原产物时转移电子________ 个。KMnO4、K2MnO4和MnO2的氧化性由强到弱的顺序是________。
(3)KMnO4能与热的Na2C2O4(aq,硫酸酸化)反应生成Mn2+和CO2。若取用软锰矿制得的KMnO4产品0.165g,能与0.335g Na2C2O4恰好完全反应(假设杂质均不能参与反应),该产品中KMnO4的纯度为________。
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实验室可由软锰矿(主要成分为MnO2)制备KMnO4,方法如下:软锰矿与过量固体KOH和KClO3在高温下反应,生成锰酸钾(K2MnO4)和KCl;用水溶解,滤去残渣,滤液酸化后,K2MnO4转变为MnO2和KMnO4;滤去MnO2沉淀,浓缩滤液,结晶得到深紫色的针状KMnO4。请回答:
(1)软锰矿制备K2MnO4的化学方程式是_______________________;
(2)K2MnO4制备KMnO4的离子方程式是_______________;
(3)若用2.5g软锰矿(含MnO2 80%)进行上述实验,KMnO4的理论产量为_______________。
(4)KMnO4能与热的经硫酸酸化的Na2C2O4溶液反应生成Mn2+和CO2,该反应的化学方程式是________________________;
(5)上述制得KMnO4产品0.165g,恰好与0.335g Na2C2O4反应完全,该KMnO4的纯度为___。
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实验室可由软锰矿(主要成分为MnO2)制备KMnO4,方法如下:软锰矿与过量固体KOH和KClO3在高温下反应,生成锰酸钾(K2MnO4)和KCl;用水溶解,滤去残渣,滤液酸化后,K2MnO4转变为MnO2和KMnO4;滤去MnO2沉淀,浓缩滤液,结晶得到深紫色的针状KMnO4。请回答:
(1)软锰矿制备K2MnO4的化学方程式是_______________________;
(2)K2MnO4制备KMnO4的离子方程式是_______________;
(3)若用2.5g软锰矿(含MnO2 80%)进行上述实验,KMnO4的理论产量为_______________。
(4)KMnO4能与热的经硫酸酸化的Na2C2O4溶液反应生成Mn2+和CO2,该反应的化学方程式是________________________;
(5)上述制得KMnO4产品0.165g,恰好与0.335g Na2C2O4反应完全,该KMnO4的纯度为___。
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