二氧化锰是化学工业中常用的氧化剂和有机合成中的催化剂，其主要制备方法是碳酸锰热分解，反应原...

Ⅰ.二氧化锰是化学工业中常用的氧化剂和催化剂，其主要制备方法是碳酸锰热分解，反应原理为2MnCO3(s)+O2(g)2MnO2(s)+2CO2(g)。经研究发现该反应过程为：① MnCO3(s) MnO(s) + CO2(g)　　 ②2MnO(s) + O2(g) 2MnO2(s)

（1）反应①达到平衡，保持温度不变，缩小容器容积，体系重新达到平衡，下列说法正确的是　　　　　 。(填字母序号)

A．平衡常数减小　　 B．MnCO3质量不变　　 C．CO2压强不变　　 D．MnCO3物质的量增加

（2）反应②在低温下能自发进行，则其△H　　 　　 　 0(填“>”、“<”、“=”)。

（3）某温度下，该平衡体系的总压强为P，CO2、O2的物质的量分别为n1和n2，用平衡分压代替平衡浓度，则碳酸锰热分解总反应的化学平衡常数Kp=　　　　 　　　　　 (提示：用含P、n1、n2 的字母表达， 分压 = 总压×物质的量分数)

Ⅱ. 软锰矿(主要成分MnO2，杂质金属元素Fe、Al、Mg等)的悬浊液与烟气中SO2反应可制备MnSO4·H2O。

（4）已知：Ksp[Al(OH)3] =1×10－33，Ksp[Fe(OH)3] =3×10‾39，pH =7.1时Mn(OH)2开始沉淀，pH =9.4时Mg(OH)2开始沉淀。室温下，除去MnSO4溶液中的Fe3＋、Al3＋( 欲使其浓度小于1×10－6 mol·L－1)，需调节溶液pH范围为_______________________。

（5）由右图可以看出，从MnSO4和MgSO4混合溶液中结晶MnSO4·H2O晶体，需控制结晶温度范围为　　　　　　　 Ⅰ.　 　　 　　 　 。Ⅲ. 二氧化锰也是电化学的重要材料。

（6）碱性锌锰电池的总反应是：Zn + 2MnO2 + 2H2O == 2MnOOH + Zn(OH)2，该电池正极的电极反应为　　　　　　 　　　　　　　　　 。

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二氧化锰是化学工业中常用的氧化剂和有机合成中的催化剂，其主要制备方法是碳酸锰热分解，反应原理为2MnCO3+ O22MnO2+2CO2。经研究发现该反应过程为①MnCO3MnO+ CO2；②2MnO +O22MnO2。

回答下列问题：

（1）某温度下该平衡体系的压强为P，CO2、O2的物质的量分别为n1和n2，用平衡分压代替平衡浓度，碳酸锰热分解反应的平衡常数K=________(分压=总压×物质的量分数)；K与反应①、②的平衡常数K1、K2的关系为_________________。

（2）反应②在低温下能自发进行，则其△H__________0 (填“>”、“<”或“=”)。

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二氧化锰是化学工业中常用的氧化剂和有机合成中的催化剂，其主要制备方法是碳酸锰热分解，反应原理为2MnCO3＋O22MnO2＋2CO2。经研究发现该反应过程为①MnCO3MnO＋CO2 ②2MnO＋O22MnO2。

回答下列问题：

（1）某温度下该平衡体系的压强为P，CO2、O2的物质的量分别为n1和n2，用平衡分压代替平衡浓度，碳酸锰热分解反应的平衡常数K＝____________（分压＝总压×物质的量分数）；K与反应①、②的平衡常数K1、K2的关系为______________。

（2）反应②在低温下能自发进行，则其ΔH______________0（填“>”、“<”或“＝”）。

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臭氧是常见的强氧化剂，广泛用于水处理系统。制取臭氧的方法很多，其中高压放电法和电解纯水法原理如下图所示，下列有关说法不正确的是

A．高压放电法，反应的原理为3O22O3

B．高压放电出来的空气中，除含臭氧外还含有氮的氧化物

C．电解时，电极b周围发生的电极反应有3H2O－6e－＝O3↑＋6H＋和2H2O－4e－＝O2↑＋4H＋

D．电解时，H＋由电极a经聚合固体电解质膜流向电极b

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在2H2O22H2O + O2↑反应中，MnO2的作用是

A.还原剂 B.氧化剂 C.催化剂 D.干燥剂

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二氧化锰是化学工业中常用的氧化剂和催化剂。我国主要以贫菱锰矿(有效成分为MnCO3)为原料，通过热解法进行生产。

(1)碳酸锰热解制二氧化锰分两步进行：

i．MnCO3(s)⇌MnO(s)+CO2(g)　　 △H1=+a kJ∙mol−1

ii．2MnO(s)+O2(g)⇌2MnO2(s)　　 △H2=+b kJ∙mol−1

①反应i的化学平衡常数表达式K=_______；

②焙烧MnCO3制取MnO2的热化学方程式是_________；

(2)焙烧(装置如图1)时持续通入空气，并不断抽气的目的是_______；

(3)在其他条件不变时，某科研团队对影响转化率的生产条件进行了研究，结果如图2、图3所示。

①常压下，要提高MnCO3的转化率，应选择的生产条件是____________焙烧68h。

②图3中，焙烧8h时，MnCO3的转化率：干空气<湿空气，原因是______________。

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高锰酸钾是常用的氧化剂。工业上以软锰矿(主要成分是MnO2)为原料制备高锰酸钾晶体。中间产物为锰酸钾。下图是实验室模拟制备KMnO4晶体的操作流程：

已知：锰酸钾(K2MnO4)是墨绿色晶体，其水溶液呈深绿色，这是锰酸根离子(MnO)在水溶液中的特征颜色，在强碱性溶液中能稳定存在；在酸性、中性和弱碱性环境下，MnO会发生自身氧化还原反应，生成MnO和MnO2。

回答下列问题：

(1)KOH的电子式为____________。

(2)调节溶液pH过程中，所得氧化产物与还原产物的物质的量之比为____________。

(3)趁热过滤的目的是_____________________________________________。

(4)已知20 ℃时K2SO4、KCl、CH3COOK的溶解度分别为11.1 g、34 g、217 g，则从理论上分析，选用下列酸中________(填标号)，得到的高锰酸钾晶体纯度更高。

A．稀硫酸　 B．浓盐酸　　 C．醋酸　 D．稀盐酸

(5)产品中KMnO4的定量

①配制浓度为0.1250 mg· mL－1的KMnO4标准溶液100 mL。

②将上述溶液稀释为浓度分别为2.5、5.0、7.5、10.0、12.5、15.0(单位：mg·L－1)的溶液，分别测定不同浓度溶液对光的吸收程度，并将测定结果绘制成曲线如下。

③称取KMnO4样品(不含K2MnO4)0.1250 g按步骤①配得产品溶液1000 mL，取10 mL稀释至100 mL，然后按步骤②的方法进行测定，两次测定所得的吸光度分别为0.149、0.151，则样品中KMnO4的质量分数为________。

(6)酸性KMnO4溶液与FeSO4溶液反应的离子方程式为____________________。

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苯甲酸是一种消毒防腐剂，其钠盐可抑制牙膏中微生物的生长。甲苯氧化法是实验室制备苯甲酸的常用方法之一。

（一）反应原理

C6H5CH3+2KMnO4C6H5COOK+KOH+2MnO2↓+H2O

C6H5COOK+HCl→C6H5COOH+KCl

已知：苯甲酸相对分子质量122，熔点122.4℃；苯甲酸在水中的溶解度如下表。

（二）实验过程

①将一定量甲苯、水、几粒沸石加入三颈烧瓶中；

②装上冷凝管，加热至沸后分批加入适量高锰酸钾，搅拌回流反应4小时；

③将反应混合物趁热减压过滤，并用热水洗涤滤渣，将洗涤液并入滤液中；

④滤液加入盐酸酸化后，抽滤(装置如图1)、洗涤、干燥得苯甲酸粗产品。

（1）图1电动搅拌器的作用是_____，冷凝管中冷水应从_____（填“a”或“b”）口进入；判断甲苯被氧化完全的实验现象是____。

（2）第③步抽滤操作时，要趁热进行，是因为_____，反应混合物趁热减压过滤后，若溶液呈红色，可用少量NaHSO3溶液处理，反应的离子方程式为_____。

（三）纯度测定

（3）称取1.22g产品溶解在甲醇中配成100mL溶液，移取25.00mL溶液，用KOH标准溶液进行滴定，消耗KOH的物质的量为2.30×10-3mol，产品中苯甲酸质量百分数为____（保留两位有效数字）。

（四）实验反思

（4）得到的粗产品要进一步提纯苯甲酸，可采用_____的方法。

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MnO2是一种重要的化工原料，可用于合成工业的催化剂和氧化剂。采用软锰矿(主要成分为MnO2)可制备高纯MnO2，其流程如下：

下列叙述错误的是

A. “含Mn2+、A13+的溶液”中还含Fe3+

B. 加入“氨水”同时搅拌，搅拌的目的是提高反应速率

C. “滤渣”可完全溶解在NaOH溶液中

D. 电解含Mn2+的溶液，MnO2为阳极产物

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Ⅰ．高锰酸钾是锰的重要化合物和常用氧化剂，在实验室和医疗上有非常广泛的应用。如图1是工业上用软锰矿（主要含MnO2）制备高锰酸钾晶体的一种工艺流程：

（1）第①步加热熔融应在铁坩埚中进行，而不用瓷坩埚的原因是（用化学方程式表示）。写出反应①的离子方程式；

（2）反应②的产物中，氧化产物与还原产物的物质的量的比是

（3）反应②中“酸化”时应选择下列酸中的（填序号）

a．稀盐酸b．稀硫酸c．亚硫酸

（4）操作Ⅱ的名称是，实验室进行该操作需用到的玻璃仪器有

Ⅱ．某小组设计如图所示的装置图（图中夹持和加热装置略去），分别研究SO2和Cl2的性质

（5）若从左端分别通入SO2和Cl2,装置A中观察到的现象是否相同？（填“相同”或“不相同”）。

（6）若装置B中装有5.0mL1.0mol/L的碘水，当通入足量Cl2完全反应后，共转移了5.0×10-2mol电子，该反应的化学方程式为；

（7）若由元素S和O组成-2价酸根离子X，X中S和O的质量比为4∶3。当Cl2与含X的溶液完全反应后，有浅黄色沉淀产生，取少量上层清加入盐酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀产生。写出Cl2与含X的溶液反应的离子方程式。

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