KMnO4在生产和生活中有着广泛的用途，某化学小组在实验室制备KMnO4并探究其性质。请回...

KMnO4在生产和生活中有着广泛的用途，某化学小组在实验室制备KMnO4并探究其性质。请回答下列问题：

（一）KMnO4的制备。

步骤Ⅰ．先利用如图甲所示装置由MnO2制备K2MnO4 。

（1）装置A应选用图乙中的______________ (填“a”、“b”或“c”)。

（2）装置B中所盛试剂的名称为_________________。

（3）装置C处制备K2MnO4的化学方程式为________________________。

步骤Ⅱ．由K2MnO4制备KMnO4。已知： K2MnO4易溶于水，水溶液呈墨绿色。

主要过程如下：

①充分反应后，将装置C处所得固体加水溶解，过滤；

②向①的滤液中通入足量CO2，过滤出生成的MnO2；

③将②的滤液经过一系列实验操作从而获得KMnO4晶体。

（4）过程③干燥KMnO4时，温度不宜过高的原因是_______________。

（5）过程②向①的滤液中通入足量CO2，可观察到的现象为______________________； 该步反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为____________。

(二）KMnO4的性质。

（6） KMnO4具有强氧化性，某化学学习小组利用2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4 =K2SO4+2MnSO4+10CO2 +8H2O的反应原理，用配制好的0.10mol/LKMnO4溶液来测定 H2C2O4溶液的浓度，酸性KMnO4溶液应放在_______滴定管中（填“酸式”或“碱式”），滴定时所得的实验数据如下表，试计算所测H2C2O4溶液的浓度为_______mol·L-1。

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KMnO4在生产和生活中有着广泛用途，某化学小组在实验室制备KMnO4并探究其性质。请回答：

(一) KMnO4的制备，分步骤I、II两步进行。

步骤I.先利用下图所示装置制备K2MnO4

(1)装置A应选用______________(填a、b或c)。

(2)装置B中所盛试剂的名称为_________________。

(3)装置C处反应生成K2MnO4的化学方程式为_____________________。

步骤II.由K2MnO4制备KMnO4。已知: K2MnO4易溶于水，水溶液呈墨绿色。

主要过程如下：

①充分反应后，将装置C处所得固体加水溶解，过滤；

②向滤液中通入足量CO2，过滤出生成的MnO2；

③将滤液蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥，得KMnO4晶体。

(4)过程②向滤液中通入足量CO2，可观察到的现象为____________________；

该步反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______________。

(二) KMnO4的性质

巳知: KMnO4具有强氧化性，可与草酸(H2C2O4)反应。

(5)写出KMnO4酸性溶液与草酸反应的离子方程式　　 _______________________。　　

(6)基于(5)的反应原理，探究浓度对化学反应速率的影响。

可供选择的试剂有:①0.01 mol·L-1 1 KMnO4酸性溶液；②0.3 mol·L-1 KMnO4酸性溶液；③0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液；④0.2 mol·L-1 H2C2O4溶液

所选试剂为______(填序号)；简要描述所设计的实验方案______________________________。

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铁及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。某实验小组设计了如下实验探究

某些含铁化合物的制备、组成、性质等。请按要求回答下列问题：

（1）铁的氯化物的制备与组成：在实验室中，FeCl₂可用________和盐酸反应制备，FeCl₃可用铁粉和

________反应制备。现有一含有FeCl₂和FeCl₃的混合物样品，测得n(Fe)∶n（Cl）=1∶2.2，则该样

品中FeCl₂和FeC1₃物质的量之比为__________。

（2）水处理剂和高容量电池材料――高铁酸钾（K₂F_eO₄）的制备与应用：

FeC1₃与KClO在强碱性条件下反应可制取K₂FeO₄，其反应的离子方程式为

________________________________________________________________________；

与MnO₂－Zn电池类似，K₂FeO₄－Zn也可以组成碱性电池，其正极电极反应式为

________________________________________________________________________。

（3）光敏材料三草酸合铁酸钾晶体（K₃[Fe(C₂O₄)₃］·xH₂O）中铁元素含量的测定：

步骤一：称量10.00 g三草酸合铁酸钾晶体，配制成250 mL溶液。

步骤二：取所配溶液25.00 mL于锥形瓶中，加稀H₂SO₄酸化，滴加KMnO₄溶液至草酸根恰好全部氧化成二氧化碳。同时MnO被还原成Mn²⁺。向反应后的溶液中加入适量锌粉，至黄色刚好消失，所得溶液收集到锥形瓶中，此时溶液仍呈酸性。

步骤三：用0.0200 mol/L KMnO₄溶液滴定步骤二所得溶液至终点，消耗KMnO₄溶液20.02 mL，滴定中MnO还原成Mn²⁺。

重复步骤二、三操作，步骤三消耗0.0200 mol/L KMnO₄溶液19.98 mL。

①步骤一中除量筒、玻璃棒、烧杯外，还需要的玻璃仪器有____________________；步骤三滴定过程中盛装KMn₄溶液的仪器名称为___________；滴入最后一滴溶液时，锥形瓶中溶液变为_________色，静置半分钟溶液颜色不再变化，确认为滴定终点。

②步骤二加入锌粉的目的是_______________________________；

写出锌参与反应的离子方程式：____________________________________________。

③实验测得该晶体中铁元素的质量分数为____________。在步骤二中，若加入的KMnO₄溶液的量不足，则测得的铁元素含量____________。（填“偏低”“偏高”或“无影响”）

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肼(N2H4)是一种高能燃料，在生产和研究中用途广泛。化学小组同学在实验室中用过量NH3和NaC1O溶液反应制取N2H4(液)并探究其性质。回答下列问题：

(1)肼的制备

①用上图装置制取肼，其连接顺序为________(按气流方向，用小写字母表示)。

②装置A中发生反应的化学方程式为_________________，装置D的作用是_______________。

(2)探究：N2H4和AgNO3溶液的反应将制得的肼分离提纯后，进行如下实验：

证明黑色沉淀已洗涤干净的操作是__________________________________。

【查阅资料】N2H4水溶液的碱性弱于氨水；N2H4有强还原性。AgOH在溶液中不稳定易分解生成Ag2O；Ag2O和粉末状的Ag均为黑色；Ag2O可溶于氨水。

【提出假设】

假设1：黑色固体可能是Ag；

假设2：黑色固体可能是_____________；

假设3：黑色固体可能是Ag和Ag2O。

【实验验证】该同学基于上述假设，设计如下方案，进行实验，请完成下表中的空白部分。

根据实验现象，假设1成立，则N2H4与AgNO3溶液反应的离子方程式为____________。

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某研究性学习小组欲探究FeSO4·7H2O（绿矾）的主要化学性质和用途。

I．FeSO4·7H2O（绿矾）广泛用于医药和工业领域，以下是FeSO4·7H2O的实验室制备流程图：

根据题意回答下列问题：

（1）碳酸钠溶液能除去脂类油污是因为_________________（用必要的文字说明）；

（2）废铁屑中含有少量的Fe2O3，在制备过程中无需除去，理由是___________________（用必要的离子方程式说明）。

II．为测定某补血剂（有效成分为FeSO4·7H2O）中铁元素含量，设计实验流程如下，回答下列问题：

（1）步骤①需要用浓硫酸（质量分数为98.3 %）配制100 mL 1 mol·L-1的稀硫酸，所用的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管及____________；

（2）步骤③所表示的一系列操作依次是：

a．过滤

b.洗涤

c．__________

d．冷却

e．称量

f．重复c～e直至固体质量不变

操作f的目的是_________________________________________________________；

（3）假设实验过程中铁元素无损耗，则每片补血剂含铁元素为________g（用含n的代数式表示）。

III．利用下图装置探究绿矾的热稳定性

（1）实验过程中，观察到③中品红溶液退色，据此推测FeSO4分解过程中最有可能被氧化的元素是___________，请写出④中反应的离子方程式：____________________；

（2）②中有白色沉淀生成，小组成员经过理论分析并结合（1）中的表述推测，绿矾分解的产物最有可能是下列各项中的______________（填序号字母）。

a．Fe­2O3、SO3、H2O

b．Fe2O3、SO2、SO3、H2O

c．FeO、SO2、SO3、H2O

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SO2在工业生产和食品加工等行业用途广泛。某化学小组对SO2的一些性质和反应进行探究。回答下列问题：

I.为探究SO2和Na2O2的反应产物，进行如下实验。

（1）提出假设。假设一：反应产物为Na2SO3和O2；假设二：反应产物为___(填化学式)。

（2）实验验证。

①m的名称为___。

②A中若用稀硫酸代替70%的硫酸，不足之处为___。

③试剂X不宜选择___(填选项字母)。

a.生石灰　　 b.CaCl2　　 c.硅胶　　 d.P2O5

④B的作用___。

II.SO2可以用作葡萄酒的抗氧化剂和防腐剂。该小组同学通过下列操作测定某葡萄酒样品SO2的总含量：量取V1mL样品，加入足量稀H2SO4；将生成的SO2全部蒸出并用足量NaOH溶液吸收；调节溶液的pH后，用cmol/L的标准I 2溶液滴定至终点，消耗标准液的体积为V 2mL。

（3）滴定反应的离子方程式为___；样品中的总含量为___mg/L(用含c，V 1，V 2的代数式表示)。

（4）若用足量稀盐酸代替稀H2SO4，会导致所测SO2的总含量___(填偏高偏低或无影响)。

III．（5）设计实验证明H 2SO3的酸性强于H 2CO3：___。(供选试剂：NaHCO3溶液、CO2、SO2、KMnO4(H+)溶液、NaOH溶液、澄清石灰水)

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某化学小组为探究草酸的性质并制备草酸钠及其用途，查阅到如下信息：

探究草酸部分性质并制备草酸钠的生产流程如下：

请回答下列问题：

（1）写出反应①的化学方程式__________。表明草酸具有__________性。

（2）向溶液A中加入NaOH溶液，开始滴加速度要尽量快些.其目的是__________。该反应达到终点时的化学方程式为__________。

（3）操作②的名称是__________。用乙醇淋洗晶体B的目的是__________

（4）用0.01000mol/L的高锰酸钾溶液滴定25.00mL某浓度的草酸钠溶液时.需要加入适量的稀硫酸，所发生反应为：5C2O42-+2MnO4-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，若硫酸加入太多，结果会__________:操作中需用__________滴定管(填“酸式”或“碱式”)，当达到反应终点时的现象是__________；测得此时消耗上述高锰酸钾溶液20.00mL，则该草酸钠溶液浓度为__________mol/L。

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氯及其化合物在工农业生产和日常生活中有着广泛的用途。

Ⅰ．实验室用下图所示装置制备KClO溶液，并通过KClO溶液与Fe(NO3)3溶液的反应制备高效水处理剂K2FeO4。已知K2FeO4具有下列性质①可溶于水、微溶于浓KOH溶液，②在0℃～5℃、强碱性溶液中比较稳定。

（1）装置A中的玻璃仪器的名称分别是___________。

（2）装置A中KMnO4与盐酸反应生成KCl、MnCl2和Cl2，其离子方程式为_______________________。将制备的Cl2通过装置B可除去___________ (填化学式)。

（3）Cl2和KOH在较高温度下反应生成KClO3。在不改变KOH溶液的浓度和体积的条件下，控制反应在0℃～5℃进行，实验中可采取的措施是___________________。

Ⅱ．某学习小组用下图装置制取并收集ClO2。(已知无水草酸在100℃可以升华)

（1）实验时装置A需在60℃~100℃进行的原因是_________________________。

（2） 电动搅拌棒的作用是_______________________。

（3）装置A中反应产物有Na2CO3、ClO2和CO2等，用ClO2处理过的饮用水(pH为5.5~6.5)往往残留少量ClO2和一定量对人体不利的亚氯酸根高子(ClO2-)。

①ClO2被I-还原为ClO2-、Cl-的转化率与溶液pH的关系如图所示

②当pH≤2.0时，写出ClO2被I-还原的离子方程式________________________________。

③当pH 为7.0~8.0时，ClO2的还原产物为___________。

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（18分）某研究性学习小组欲探究FeSO4·7H2O（绿矾）的主要化学性质和用途。

I．FeSO4·7H2O（绿矾）广泛用于医药和工业领域，以下是FeSO4·7H2O的实验室制备流程图：

根据题意回答下列问题：

（1）碳酸钠溶液能除去脂类油污是因为_________________（用必要的文字说明）；

（2）废铁屑中含有少量的Fe2O3，在制备过程中无需除去，理由是___________________（用必要的离子方程式说明）。

II．为测定某补血剂（有效成分为FeSO4·7H2O）中铁元素含量，设计实验流程如下，回答下列问题：

（1）步骤①需要用浓硫酸（质量分数为98.3 %）配制100 mL 1 mol·L-1的稀硫酸，所用的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管及____________；

（2）步骤③所表示的一系列操作依次是：

a．过滤

b.洗涤

c．__________

d．冷却　

e．称量　

f．重复c～e直至固体质量不变

操作f的目的是_________________________________________________________；

（3）假设实验过程中铁元素无损耗，则每片补血剂含铁元素为________g（用含n的代数式表示）。

III．利用下图装置探究绿矾的热稳定性

（1）实验过程中，观察到③中品红溶液退色，据此推测FeSO4分解过程中最有可能被氧化的元素是___________，请写出④中反应的离子方程式：____________________；

（2）②中有白色沉淀生成，小组成员经过理论分析并结合（1）中的表述推测，绿矾分解的产物最有可能是下列各项中的______________（填序号字母）。

a．Fe­2O3、SO3、H2O　　

b．Fe2O3、SO2、SO3、H2O　　

c．FeO、SO2、SO3、H2O

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【化学—选修3：物质结构与性质】

铁、铝、铜都是日常生活中常见的金属，它们的单质及其化合物在科学研究和工农业生产中具有广泛用途。请回答以下问题：

（1）超细铜粉可用作导电材料、催化剂等，其制备方法如下：

①铜元素位于周期表_________区；Cu+的基态价电子排布图_________；NH4CuSO3中N、S、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为_________（元素符号表示）。

②SO42-中心原子的杂化方式为_________，SO32-的价层电子互斥模型为_________。

（2）请写出向Cu(NH3)4SO4水溶液中通入SO2时发生反应的离子方程式_________。

（3）某学生向CuSO4溶液中加入少量氨水生成蓝色沉淀，继续加入过量氨水沉淀溶解，得到深蓝色透明溶液，最后向该溶液中加入一定量乙醇，析出[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体。

①下列说法正确的是_________。

a．因NH3和H2O都为极性分子，且它们还存在分子内氢键，所以氨气极易溶于水

b．NH3分子和H2O分子，分子空间构型不同，氨气分子的键角小于水分子的键角

c．Cu(NH3)4SO4所含有的化学键有离子键、极性共价键和配位键

d．Cu(NH3)4SO4组成元素中电负性最大的是氮元素

②请解释加入乙醇后析出晶体的原因_________。

（4）下图所示为金属铜的一个晶胞，此晶胞立方体的边长为a pm，Cu的相对原子质量为64，金属铜的密度为ρ g/cm3，则晶胞中铜原子的配位数为_________，用含有a、ρ的代数式表示的阿伏加德罗常数为：_________ mol-1。

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