KMnO4和MnO2都是重要化学物质,在实验室可以做氧化剂和催化剂,某学习小组对两种物质的制备和性质探究如下:
I.MnO2的制备:
该学习小组设计了将粗MnO2(含有较多的MnO、MnCO3和Fe2O3)样品转化为纯MnO2实验,其工艺流程如下:
请回答下列问题:
(1)第②步操作中,NaClO3氧化MnSO4的离子方程式为_____________________。
(2)为得到纯净的MnO2,须将过滤后的MnO2合并后进行洗涤。洗涤沉淀所用的玻璃仪器除玻璃棒外,还需要有:_________________,判断是否洗涤干净可选用的试剂是_____________(填化学式)。
(3)工业上可以以石墨为电极电解酸化的硫酸锰制取二氧化锰,该过程的阳极反应式为____________。
II.KMnO4的性质与应用:该小组同学利用KMnO4溶液测定某物质的组成:
CuSO4溶液与K2C2O4溶液混合反应,产物之一是某种只含一种阴离子的蓝色钾盐水合物。通过下述实验确定该晶体的组成。
步骤a:称取0.6720 g样品,放入锥形瓶,加入适量2 mol·L-1稀硫酸,微热使样品溶解。再加入30 ml水加热,用0.2000 mol·L-1KMnO4溶液滴定至终点,消耗8.00 mlKMnO4溶液。
步骤b:接着将溶液充分加热,使淡紫红色消失,溶液最终呈现蓝色。冷却后,调节pH并加入过量的KI固体,溶液变为棕色并产生白色沉淀CuI。用0.2500 mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗8.00 ml Na2S2O3溶液。已知涉及的部分反应的离子方程式为:I2+2S2O32-=2I+S4O62-
(4)已知室温下CuI的Ksp=1.27×10-12,欲使溶液中c(Cu )≤1.0×10-6mol·L-1,应保持溶液中c(I-)≥ mol·L-1。
(5)MnO4-在酸性条件下,加热能分解为O2,同时生成Mn2+。写出该反应的离子方程式为__________________________。若无此加热操作,则测定的Cu2+的含量将会 (填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
(6)若用淀粉溶液做指示剂,则滴定终点观察到的现象为__________________。
(7)样品晶体的组成化学式为:_____________________。
高三化学实验题中等难度题
KMnO4和MnO2都是重要化学物质,在实验室可以做氧化剂和催化剂,某学习小组对两种物质的制备和性质探究如下:
I.MnO2的制备:
该学习小组设计了将粗MnO2(含有较多的MnO、MnCO3和Fe2O3)样品转化为纯MnO2实验,其工艺流程如下:
请回答下列问题:
(1)第①步操作中,生成CO2的化学方程式为____________。
(2)第②步操作中,NaClO3氧化MnSO4的离子方程式为_____________。
(3)第③步操作中,最终得到的固体除NaClO3外,还一定含有下列物质中的_________(填序号)。
a. NaCl b. NaClO c. NaClO4 d. NaOH
(4)为得到纯净的MnO2,须将过滤后的MnO2合并后进行洗涤。洗涤沉淀所用的玻璃仪器有:_____________,判断是否洗涤干净可选用的试剂是____________(填化学式)。
(5)NaClO3和MnO2在一定条件下都可以氧化浓盐酸制取氯气,制取等量的氯气消耗NaClO3与MnO2的物质的量之比为__________。
(6)工业上可以以石墨为电极电解酸化的硫酸锰制取二氧化锰,该过程的阳极反应式为___________。
II.KMnO4的制备和性质:
(7)实验室由二氧化锰制备高锰酸钾可分二步进行:
第一步:MnO2与KOH共熔并通入氧气:2MnO2+4KOH+O2=2K2MnO4+2H2O
第二步:通入CO2,可使K2MnO4发生歧化反应生成KMnO4和MnO2。
第二步完成反应时,转化为KMnO4的K2MnO4占其全部的百分率约为_______(精确到0.1%)
(8)该小组同学为了探究KMnO4溶液和Na2C2O4溶液的反应过程,将酸性KMnO4溶液逐滴滴入一定体积的Na2C2O4溶液中(温度相同,并不断振荡),记录的现象如下:
请将MnO4-氧化C2O42- 的离子方程式补充完整:
______MnO4-+C2O42-+_______=______Mn2++_____CO2↑+_______
请分析KMnO4溶液褪色时间变化的可能原因_____________________。
高三化学实验题困难题查看答案及解析
KMnO4和MnO2都是重要化学物质,在实验室可以做氧化剂和催化剂,某学习小组对两种物质的制备和性质探究如下:
I.MnO2的制备:
该学习小组设计了将粗MnO2(含有较多的MnO、MnCO3和Fe2O3)样品转化为纯MnO2实验,其工艺流程如下:
请回答下列问题:
(1)第②步操作中,NaClO3氧化MnSO4的离子方程式为_____________________。
(2)为得到纯净的MnO2,须将过滤后的MnO2合并后进行洗涤。洗涤沉淀所用的玻璃仪器除玻璃棒外,还需要有:_________________,判断是否洗涤干净可选用的试剂是_____________(填化学式)。
(3)工业上可以以石墨为电极电解酸化的硫酸锰制取二氧化锰,该过程的阳极反应式为____________。
II.KMnO4的性质与应用:该小组同学利用KMnO4溶液测定某物质的组成:
CuSO4溶液与K2C2O4溶液混合反应,产物之一是某种只含一种阴离子的蓝色钾盐水合物。通过下述实验确定该晶体的组成。
步骤a:称取0.6720 g样品,放入锥形瓶,加入适量2 mol·L-1稀硫酸,微热使样品溶解。再加入30 ml水加热,用0.2000 mol·L-1KMnO4溶液滴定至终点,消耗8.00 mlKMnO4溶液。
步骤b:接着将溶液充分加热,使淡紫红色消失,溶液最终呈现蓝色。冷却后,调节pH并加入过量的KI固体,溶液变为棕色并产生白色沉淀CuI。用0.2500 mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗8.00 ml Na2S2O3溶液。已知涉及的部分反应的离子方程式为:I2+2S2O32-=2I+S4O62-
(4)已知室温下CuI的Ksp=1.27×10-12,欲使溶液中c(Cu )≤1.0×10-6mol·L-1,应保持溶液中c(I-)≥ mol·L-1。
(5)MnO4-在酸性条件下,加热能分解为O2,同时生成Mn2+。写出该反应的离子方程式为__________________________。若无此加热操作,则测定的Cu2+的含量将会 (填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
(6)若用淀粉溶液做指示剂,则滴定终点观察到的现象为__________________。
(7)样品晶体的组成化学式为:_____________________。
高三化学实验题中等难度题查看答案及解析
组合 | 制备装置 | 净化装置 | 检验装置/试剂 | 尾气处理装置 |
A | ③ | ② | ⑦/e | ⑤ |
B | ③⑥ | ① | ⑧/g | ① |
C | ④ | ① | ⑤/e | ② |
D | ⑥ | ⑤ | ⑧/g | ① |
高三化学解答题中等难度题查看答案及解析
(12分)实验室常用强氧化剂(如KMnO4、KClO3、MnO2等)氧化浓盐酸的方法来制备氯气。某研究性学习小组欲探究用Na2O2与浓盐酸制备并检验氯气。供选用的实验试剂及装置如下(部分导管、蒸馏水略):
(1)写出用Na2O2与浓盐酸制备氯气的化学方程式_________________________。
(2)下列装置组合最合理的是__________ (填序号,需考虑实验结束撤除装置时残留有害气体的处理)。
组合 | 制备装置 | 净化装置 | 检验装置/试剂 | 尾气处理装置 |
A | ③ | ② | ⑦/e | ⑤ |
B | ③、⑥ | ① | ⑧/g | ① |
C | ④ | ① | ⑤/e | ② |
D | ④、⑥ | ⑤ | ⑧/g | ① |
(3)尾气经处理后仍有较多气体排出,其主要原因可用化学方程式表示为:____________ 。
(4)某小组成员建议用双氧水代替过氧化钠进行实验更好,请你给出两条合适的理由:
① ___________________________________,② ___________________________________。
(5)你是否同意将Na2O2与浓盐酸的反应作为实验室制备氯气的方法之一?___________(填“是”或“否”);理由是__________________________________________ 。
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高三化学填空题中等难度题查看答案及解析
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。
实验次数编号 | 待测液体积(mL) | 滴入的标准液体积(mL) |
1 | 25.00 | 28.95 |
2 | 25.00 | 25.05 |
3 | 25.00 | 24.95 |
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锰的化合物种类较多,也大多具有广泛的用途。
I. MnO2是H2O2分解的良好的催化剂,它也具有较强的氧化性。某化学兴趣小组通过实验探究MnO2的性质。
(1)该小组设计了如下4个方案以验证MnO2的氧化性,可行的是____________。
A.把MnO2固体加入到稀盐酸中,观察是否有黄绿色气体生成
B.把MnO2固体加入到H2O2溶液中,观察是否有气泡产生
C.Na2SO3溶液中,加入MnO2固体,再滴加BaCl2溶液,观察是否有白色沉淀生成
D.FeSO4溶液中滴加几滴KSCN溶液,再加入MnO2固体,观察溶液是否变红
(2)为研究溶液中MnO2的氧化能力与溶液酸碱性的关系,该小组同学设计了如下的对比实验:在室温下,取A、B、C三支试管,用同浓度同体积的KI溶液和质量、颗粒大小相同的MnO2固体反应,然后分别加入1mL 0.2mol/L NaOH溶液、1mL水、1mL 0.1mol/L硫酸。现象记录如下:
①从以上实验中,我们可以得出的结论是_________________________________。
②写出C试管中发生反应的离子方程式:_________________________________。
Ⅱ,铁酸锰( MnFe2O4)可用于热化学循环分解水制氢,可有效缓解能源危机。MnFe2O4的制备工艺流程如下图:
已知Fe3+、Mn2+沉淀的pH为上表所示。
①步骤一中投入原料Fe(NO3)3和Mn(NO3)2的物质的量之比理论上应为_____________________。
②步骤二中需控制pH的范围是 ___________ 。
③步骤三中是否洗涤干净的判断方法是 _______________ 。
高三化学实验题极难题查看答案及解析
锰的化合物种类较多,也大多具有广泛的用途。
I.MnO2是H2O2分解的良好的催化剂,它也具有较强的氧化性。某化学兴趣小组通过实验探究MnO2的性质。
(1)该小组设计了如下4个方案以验证MnO2的氧化性,可行的是_____________。
A.把MnO2固体加入到稀盐酸中,观察是否有黄绿色气体生成
B.把MnO2固体加入到H2O2溶液中,观察是否有气泡产生
C.Na2 SO3溶液中,加入MnO2固体,再滴加BaCl2溶液,观察是否有白色沉淀生成
D.FeSO4溶液中滴加几滴KSCN溶液,再加入MnO2固体,观察溶液是否变红
(2)为研究溶液中MnO2的氧化能力与溶液酸碱性的关系,该小组同学设计了如下的对比实验:在
室温下,取A、B、C三支试管,用同浓度同体积的KI溶液和质量、颗粒大小相同的MnO2固体反应,然后分别加入1mL 0.2mol/L NaOH溶液、1mL水、1mL 0.1mol/L硫酸。现象记录如下:
试管编号 | 实验现象 |
A | 溶液不变色 |
B | 溶液缓慢变浅棕褐色 |
C | 溶液迅速变棕褐色 |
从以上实验中,我们可以得出的结论是____________。
②写出C试管中发生反应的离子方程式:________________。
Ⅱ,铁酸锰( MnFe2O4)可用于热化学循环分解水制氢,可有效缓解能源危机。MnFe2O4的制备工艺流程如下图:
已知Fe3+、Mn2+沉淀的pH如表所示。
开始沉淀 | 完全沉淀 | |
Fe3+ | 2.7 | 4.2 |
Mn2+ | 8.3 | 10.4 |
①步骤一中投入原料Fe(NO3)3和Mn(NO3)2的物质的量之比理论上应为___________________。
②步骤二中需控制pH的范围是_______________
③步骤三中是否洗涤干净的判断方法是_____________.
高三化学填空题简单题查看答案及解析
MnO2是一种重要的催化剂。某研究性学习小组设计了将粗MnO2(含有较多的MnO和MnCO3)样品转化为纯MnO2实验,其流程如下:
(1)写出1个用二氧化锰作催化剂的化学反应方程式________。
(2)第②步反应的离子反应方程式为________。
(3)检验过滤Ⅰ所得的MnO2是否洗涤干净的方法是。
(4)第③步反应的化学反应方程式为________。
(5)上述流程中可用于循环使用的物质是________(填化学式);过滤操作和蒸发操作中都要用到的玻璃仪器是________。
(6)若粗MnO2样品的质量为25.38g,第①步反应后,经过滤得到17.4g MnO2,并收集到0.448LCO2(标准状况下),则样品中所含的MnO质量为________g。
高三化学实验题困难题查看答案及解析
高锰酸钾是常用的氧化剂。某化学小组在实验室以软锰矿(主要成分是MnO2)为原料制备KMnO4,下图是实验室制备高锰酸钾的操作流程。
已知:
温度 | 溶解度/g | ||
K2CO3 | KHCO3 | KMnO4 | |
20℃ | 111 | 33.7 | 6.38 |
请回答:
(1)反应①的化学方程式为______。加热软锰矿、KClO3、和KOH固体时,除三脚架、玻璃棒、泥三角和铁坩埚外,还用到的仪器有_____,不采用瓷坩埚而选用铁坩埚的理由是________。
(2)反应②中氧化产物与还原产物的物质的量之比为________;上述流程中可以循环利用的物质是__________
(3)实验时,从滤液中得到KMnO4晶体的实验操作a为_____。若CO2过量会生成KHCO3导致得到的KMnO4产品的纯度降低其原因是_________
(4)反应③是模拟工业上采用惰性电极电解法制取高锰酸钾晶体,写出反应的化学方程式_____。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析