- 氢氧化铝的制备
- 共1080题
MnO2、KMnO4等是中学化学中的常用试剂．请回答下列问题：
（1）MnO2在H2O2分解反应中作催化剂．若将MnO2加入酸化的H2O2溶液中，MnO2溶解产生Mn2+，反应的离子方程式是______．
（2）用MnO2制KMnO4的工艺流程如下
电解池中两极材料均为碳棒，在水或酸性溶液中K2MnO4发生歧化而变成MnO2和KMnO4．
①写出240℃熔融时发生反应的化学方程式______，投料时必须满足n（KOH）：n（MnO2）______．
②阳极的电极反应为______．
③B物质是______（写化学式，下同），可以循环使用的物质是______．
④钾离子交换膜的一种材料是聚丙烯酸钾（
⑤上述制得的KMnO4产品0.165g，恰好与0.335g经硫酸酸化的Na2C2O4反应完全，该KMnO4的纯度是______（精确到0.1%）．
正确答案
解：（1）双氧水具有还原性，在酸性环境下，得到的氧化产物是氧气，二氧化锰具有氧化性，在酸性环境下，得到还原产物是锰离子，二者在酸性环境下发生氧化还原反应，反应的离子方程式为：MnO2+2H++H2O2═Mn2++O2↑+2H2O，故答案为：MnO2+2H++H2O2═Mn2++O2↑+2H2O；
（2）用MnO2制KMnO4的工艺流程：二氧化锰、氢氧化钾以及氧气在240℃下反应可以得到锰酸钾，氢氧化钾、氧气过量，可以保证锰元素的全部转化，将得到的高锰酸钾溶于水，可以得到高锰酸钾的水溶液，对其进行电解，获得较大浓度的高锰酸钾溶液，
①240℃熔融时发生反应的化学方程式为：2MnO2+O2+4KOH 
②在电解池的阳极上是锰酸钾中的阴离子失电子的过程，即MnO42--e-=MnO4-，故答案为：MnO42--e-=MnO4-；
③在电解池的阴极上是氢离子得电子，在该极上会产生氢气，在流程中，电解产物氢氧化钾可以在开始接着利用，即可以循环使用，故答案为：H2，KOH固体；
④两个碳原子链结的高分子化合物的单体是单键闭合，形成碳碳双键即可，即单体是：CH2=CHCOOK，故答案为：CH2=CHCOOK；
⑤设该KMnO4的纯度为y，根据2KMnO4+5Na2C2O4+8H2SO4 
0.165×y 0.335
y=
解析
解：（1）双氧水具有还原性，在酸性环境下，得到的氧化产物是氧气，二氧化锰具有氧化性，在酸性环境下，得到还原产物是锰离子，二者在酸性环境下发生氧化还原反应，反应的离子方程式为：MnO2+2H++H2O2═Mn2++O2↑+2H2O，故答案为：MnO2+2H++H2O2═Mn2++O2↑+2H2O；
（2）用MnO2制KMnO4的工艺流程：二氧化锰、氢氧化钾以及氧气在240℃下反应可以得到锰酸钾，氢氧化钾、氧气过量，可以保证锰元素的全部转化，将得到的高锰酸钾溶于水，可以得到高锰酸钾的水溶液，对其进行电解，获得较大浓度的高锰酸钾溶液，
①240℃熔融时发生反应的化学方程式为：2MnO2+O2+4KOH
②在电解池的阳极上是锰酸钾中的阴离子失电子的过程，即MnO42--e-=MnO4-，故答案为：MnO42--e-=MnO4-；
③在电解池的阴极上是氢离子得电子，在该极上会产生氢气，在流程中，电解产物氢氧化钾可以在开始接着利用，即可以循环使用，故答案为：H2，KOH固体；
④两个碳原子链结的高分子化合物的单体是单键闭合，形成碳碳双键即可，即单体是：CH2=CHCOOK，故答案为：CH2=CHCOOK；
⑤设该KMnO4的纯度为y，根据2KMnO4+5Na2C2O4+8H2SO4
0.165×y 0.335
y=
黄铁矿（FeS2）燃烧产生的SO2通过下列工艺过程既能制得H2SO4，又能制得H2．
（1）该过程中能循环利用的物质为______．
（2）在该过程中，使用膜反应器及时分离出HI分解产生的H2，目的是______（用平衡移动的原理解释）．
（3）某研究性学习小组欲探究SO2能否与BaCl2溶液反应生成BaSO3沉淀，进行如下实验．已知浓硫酸的沸点为338℃，加热时酒灯火焰的温度为400℃～500℃．
①甲同学用装置Ⅰ进行实验，发现BaCl2溶液中出现白色沉淀，且白色沉淀不溶于盐酸，请解释生成该白色沉淀的可能原因______（用离子方程式表示）．
②乙同学认为甲同学的装置不完善，设计了改进装置Ⅱ进行实验（夹持装置和A中加热装置已略，气密性已检查）．
a、打开弹簧夹通入N2，一段时间后关闭弹簧夹；
b、滴加一定量浓硫酸，加热A，一段时间后C中未见沉淀生成．操作a的目的是______，装置B中的剂是______．
③丙同学取乙实验后的C中溶液少许，滴加一种无色溶液，产生不溶于盐酸的白色沉淀，丙同学滴加的试剂可能是______（填字母编号）．
a、NaOH溶液
b、H2O2溶液
c、新制氯水
d、酸性KmnO4溶液
④装置D中与导管连接的是硬质玻璃管，则装置D的作用是______．
正确答案
解：（1）由工艺流程可知能循环利用的物质为I2；
故答案为：I2；
（2）及时分离出HI分解产生的H2，降低了生成物的浓度，使HI的分解平衡向正反应方向移动，提高了I2和H2的产率；
故答案为：使平衡向正反应方向移动，提高产物的产率；
（3）①本小题首先抓住已知信息“浓硫酸的沸点为338℃，加热时酒精灯火焰的温度为400℃～500℃”，说明浓硫酸在温度较高时也能挥发出H2SO4蒸气，由于BaSO3能够溶于盐酸，根据元素守恒可知该沉淀只能是BaSO4，有可能一是挥发出的H2SO4提供的SO42-与Ba2+反应生成BaSO4：SO42-+Ba2+═BaSO4↓，也有可能是溶液中溶解的氧气与SO2作用产生了硫酸，进而得到BaSO4：2Ba2++2SO2+O2+2H2O═2BaSO4↓+4H+；
故答案为：SO42-+Ba2+═BaSO4↓或2Ba2++2SO2+O2+2H2O═2BaSO4↓+4H+；
②操作a通入N2目的是排出装置中的O2，C中未见沉淀生成，说明B中的试剂能吸收挥发出的H2SO4且不产生新的杂质，还不能与SO2反应，故该试剂应是饱和NaHSO3溶液，
故答案为：排出装置中的O2；饱和NaHSO3溶液；
③乙实验后的C中的溶液会溶有SO2，题中不溶于盐酸的白色沉淀应是BaSO4，滴加一种无色溶液，只能是H2O2溶液，新制氯水是黄绿色，酸性KmnO4溶液是紫色；
故选：b；
④装置D的作用是既能吸收未反应的SO2防止大气污染，又能防止NaOH溶液倒吸入装置C中影响实验结果；
故答案为：吸收尾气并防倒吸；
解析
解：（1）由工艺流程可知能循环利用的物质为I2；
故答案为：I2；
（2）及时分离出HI分解产生的H2，降低了生成物的浓度，使HI的分解平衡向正反应方向移动，提高了I2和H2的产率；
故答案为：使平衡向正反应方向移动，提高产物的产率；
（3）①本小题首先抓住已知信息“浓硫酸的沸点为338℃，加热时酒精灯火焰的温度为400℃～500℃”，说明浓硫酸在温度较高时也能挥发出H2SO4蒸气，由于BaSO3能够溶于盐酸，根据元素守恒可知该沉淀只能是BaSO4，有可能一是挥发出的H2SO4提供的SO42-与Ba2+反应生成BaSO4：SO42-+Ba2+═BaSO4↓，也有可能是溶液中溶解的氧气与SO2作用产生了硫酸，进而得到BaSO4：2Ba2++2SO2+O2+2H2O═2BaSO4↓+4H+；
故答案为：SO42-+Ba2+═BaSO4↓或2Ba2++2SO2+O2+2H2O═2BaSO4↓+4H+；
②操作a通入N2目的是排出装置中的O2，C中未见沉淀生成，说明B中的试剂能吸收挥发出的H2SO4且不产生新的杂质，还不能与SO2反应，故该试剂应是饱和NaHSO3溶液，
故答案为：排出装置中的O2；饱和NaHSO3溶液；
③乙实验后的C中的溶液会溶有SO2，题中不溶于盐酸的白色沉淀应是BaSO4，滴加一种无色溶液，只能是H2O2溶液，新制氯水是黄绿色，酸性KmnO4溶液是紫色；
故选：b；
④装置D的作用是既能吸收未反应的SO2防止大气污染，又能防止NaOH溶液倒吸入装置C中影响实验结果；
故答案为：吸收尾气并防倒吸；
CH3CH2OH
可能存在的主要副反应有：乙醇在浓硫酸的存在下在140℃脱水生成乙醚．用少量溴和足量的乙醇制备1，2-二溴乙烷的装置如图所示：
有关数据列表如下：
回答下列问题：
（1）在此制备实验中，要尽可能迅速地把反应温度提高到170℃左右，其最主要目的是______
a．引发反应 b．加快反应速度c．防止乙醇挥发 d．减少副产物乙醚生成
（2）在装置C中应加入______，（填序号）其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体
a．水 b．浓硫酸c．氢氧化钠溶液 d．饱和碳酸氢钠溶液
（3）判断该制备反应已经结束的最简单方法是______
（4）将1，2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后静置，产物应在______层（填“上”、“下”）
（5）若产物中有少量未反应的Br2，最好用______洗涤除去（填序号）
a．水b．氢氧化钠溶液c．碘化钠溶液d．乙醇
（6）若产物中有少量副产物乙醚，可用______的方法除去
（7）反应过程中应用冷水冷却装置D，其主要目的是______但又不能过度冷却（如用冰水），其原因是______．
正确答案
解：（1）乙醇在浓硫酸140℃的条件下，发生分子内脱水，生成乙醚，故答案为：d；
（2）浓硫酸具有强氧化性，将乙醇氧化成二氧化碳，自身被还原成二氧化硫，二氧化碳、二氧化硫能和氢氧化钠溶液反应，
故答案为：c；
（3）乙烯和溴水发生加成反应生成1，2-二溴乙烷，1，2-二溴乙烷为无色，
故答案为：溴的颜色完全褪去；
（4）1，2-二溴乙烷和水不互溶，1，2-二溴乙烷密度比水大，
故答案为：下；
（5）常温下Br2和氢氧化钠发生反应：2NaOH+Br2═NaBr+NaBrO+H2O，
故答案为：b；
（6）1，2-二溴乙烷与乙醚的沸点不同，两者均为有机物，互溶，用蒸馏的方法将它们分离，
故答案为：蒸馏；
（7）溴在常温下，易挥发，乙烯与溴反应时放热，溴更易挥发，冷却可避免溴的大量挥发，但1，2-二溴乙烷的凝固点9℃较低，不能过度冷却，
故答案为：乙烯与溴反应时放热，冷却可避免溴的大量挥发；1，2-二溴乙烷的凝固点较低（9℃），过度冷却会使其凝固而使气路堵塞．
解析
解：（1）乙醇在浓硫酸140℃的条件下，发生分子内脱水，生成乙醚，故答案为：d；
（2）浓硫酸具有强氧化性，将乙醇氧化成二氧化碳，自身被还原成二氧化硫，二氧化碳、二氧化硫能和氢氧化钠溶液反应，
故答案为：c；
（3）乙烯和溴水发生加成反应生成1，2-二溴乙烷，1，2-二溴乙烷为无色，
故答案为：溴的颜色完全褪去；
（4）1，2-二溴乙烷和水不互溶，1，2-二溴乙烷密度比水大，
故答案为：下；
（5）常温下Br2和氢氧化钠发生反应：2NaOH+Br2═NaBr+NaBrO+H2O，
故答案为：b；
（6）1，2-二溴乙烷与乙醚的沸点不同，两者均为有机物，互溶，用蒸馏的方法将它们分离，
故答案为：蒸馏；
（7）溴在常温下，易挥发，乙烯与溴反应时放热，溴更易挥发，冷却可避免溴的大量挥发，但1，2-二溴乙烷的凝固点9℃较低，不能过度冷却，
故答案为：乙烯与溴反应时放热，冷却可避免溴的大量挥发；1，2-二溴乙烷的凝固点较低（9℃），过度冷却会使其凝固而使气路堵塞．
氯酸镁[Mg（ClO3）2]常用作催熟剂、除草剂等，制备少量Mg（ClO3）2•6H2O的流程如下：
已知：①卤块主要成分为MgCl2•6H2O，含有较多的MgSO4、MgCO3、FeCl2等杂质．
②四种化合物的溶解度（S）随温度（T）变化曲线如图所示．
（1）过滤的主要玻璃仪器除烧杯、漏斗外，还需要______．
（2）加H2O2调节pH后过滤所得滤渣的主要成分为______．
（3）试剂X的滴加顺序为______．
a．BaCl2溶液，Na2CO3溶液，过滤后加适量盐酸
b．Na2CO3溶液，BaCl2溶液，过滤后加适量盐酸
c．以上两种顺序都可
（4）加入NaClO3饱和溶液后发生反应的化学方程式为______，再进一步制取Mg（ClO3）2•6H2O的实验步骤依次为：①蒸发结晶；②趁热过滤；③______；④过滤、洗涤．
（5）产品中Mg（ClO3）2•6H2O含量的测定：
步骤1：准确称量4.20g产品配成100mL溶液．
步骤2：取10.00mL于锥形瓶中，加入30.00mL 0.200mol•L-1的Na2S2O3溶液．
步骤3：用0.100mol•L-1碘液滴定剩余的Na2S2O3，此过程中反应的离子方程式为：2S2O32-+I2═S4O62-+2I-
步骤4：将步骤2、3重复两次，平均消耗标准碘液20.00mL．
①步骤2中，硫元素被氧化至最高价态，试写出该反应的离子方程式______．
②产品中Mg（ClO3）2•6H2O的质量分数为______．
正确答案
玻璃棒
Fe（OH）3
a
MgCl2+2NaClO3=Mg（ClO3）2+2NaCl↓
冷却结晶
3S2O32-+4ClO3-+3H2O=6SO42-+4Cl-+6H+
95%
解析
解：卤块的成分有MgCl2•6H2O、MgSO4、FeCl2，加入双氧水之后，亚铁离子可以被氧化为三价铁离子，再向混合物中加入氯化钡溶液，可以将硫酸根离子转化为硫酸钡沉淀，加入氧化镁，调节pH=4，可以促进铁离子的水解，将铁离子转化为氢氧化铁而除去，过滤，得到的滤液是氯化镁，可以根据溶解度受温度的影响情况来获得要制取的物质．
（1）过滤的主要玻璃仪器除烧杯、漏斗、玻璃棒，故答案为：玻璃棒；
（2）加双氧水，调节溶液的pH为4，此时铁离子形成了沉淀氢氧化铁，故答案为：Fe（OH）3；
（3）加入BaCl2的目的是除去SO42-，为保证硫酸根离子除净，需要加入过量的氯化钡，但是引进了钡离子，所以碳酸钠加在氯化钡的后边，还能除去多余的钡离子，故答案为：a；
（4）根据溶解度的差异，加入NaClO3饱和溶液会发生如下反应：MgCl2+2NaClO3=Mg（ClO3）2+2NaCl↓，溶液获得晶体的方法：蒸发结晶、过滤、冷却结晶，故答案为：蒸发结晶；趁热过滤；冷却结晶，过滤洗涤，故答案为：MgCl2+2NaClO3=Mg（ClO3）2+2NaCl↓；冷却结晶；
（5）①硫代硫酸根离子具有还原性，氯酸根离子具有氧化性，二者之间可以发生氧化还原反应：3S2O32-+4ClO3-+3H2O=6SO42-+4Cl-+6H+，故答案为：3S2O32-+4ClO3-+3H2O=6SO42-+4Cl-+6H+；
②氯酸根离子具有氧化性，根据化学反应：2S2O32-+I2═S4O62-+2I-，剩余的硫代硫酸钠的物质的量是2×0.02L×0.100mol•L-1=0.004mol，消耗的硫代硫酸钠的物质的量是：0.03L×0.200mol•L-1-0.004mol=0.002mol，根据反应3S2O32-+4ClO3-+3H2O=6SO42-+4Cl-+6H+，氯酸根离子的物质的量是：
某化学兴趣小组利用某废弃的氧化铜锌矿制取活性ZnO实验流程如下：
请回答下列问题：
（1）加入铁粉后发生反应的离子方程式为______．
（2）甲、乙两同学选用下列仪器，采用不同的方法来制取氨气．
①甲同学使用的药品是熟石灰与氯化铵，则应选用装置______（填写装置代号），生成氨气的化学方程式为______；
②乙同学选用了装置B，则使用的两种药品的名称为______．
（3）H2O2的作用是______．
（4）除铁过程中得到的Fe（OH）3可用KClO溶液在碱性环境将其氧化得到一种高效的多功能水处理剂（K2FeO4），该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为______．
（5）乙知溶液a中含有CO32-、SO42-两种酸根阴离子，若只允许取用一次样品，检验这种离子存在的实验操作过程为______．
正确答案
解：氧化铜锌矿经废酸浸取后过滤，可得到硫酸铜、硫酸锌溶液；向酸浸液中加铁可还原出铜，经过滤可得铜和硫酸亚铁、硫酸锌的混合液；然后加入双氧水和氨气，将亚铁转化为氢氧化铁沉淀而除去；后向滤液中加氨气和碳酸氢铵等将锌离子转化为Zn2（OH）2CO3，最后焙烧，Zn2（OH）2CO3受热分解得到氧化锌．
（1）Fe与铜离子发生置换反应生成Cu和亚铁离子，其离子方程式为：Fe+Cu2+=Fe2++Cu，故答案为：Fe+Cu2+=Fe2++Cu；
（2）①A装置为固体加热制备气体，实验室用氯化铵和氢氧化钙来制备氨气，所以选A，其反应的化学方程式为：Ca（OH）2+2NH4Cl
故答案为：A；Ca（OH）2+2NH4Cl
②装置B为液体与固体反应不需要加热的装置，则可以选用浓氨水、碱石灰来制备氨气；
故答案为：浓氨水、碱石灰；
（3）根据以上分析，H2O2的作用是将二价铁氧化成三价铁，故答案为：将二价铁氧化成三价铁；
（4）由题给信息可知，反应物为2Fe（OH）3、ClO-、OH-，生成物之一为FeO42-，因铁在反应中化合价升高，故氯元素的化合价降低，则另一产物为Cl-，根据元素、电子、电荷守恒配平（可知产物还有水），则方程式为：2Fe（OH）3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O，Fe（OH）3为还原剂，ClO-为氧化剂，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为3：2；
故答案为：3：2；
（5）CO32-与酸会生成二氧化碳气体，SO42-与钡离子结合生成白色沉淀硫酸钡，所以可选用盐酸和氯化钡溶液检验，其操作为：取少量溶液a于试管中，滴加稍过量稀盐酸，有无色气泡产生，说明有CO32-在，继续滴加氯化钡溶液或氢氧化钡溶液，产生白色沉淀，说明含有SO42-；
故答案为：取少量溶液a于试管中，滴加稍过量稀盐酸，有无色气泡产生，说明有CO32-在，继续滴加氯化钡溶液或氢氧化钡溶液，产生白色沉淀，说明含有SO42-．
解析
解：氧化铜锌矿经废酸浸取后过滤，可得到硫酸铜、硫酸锌溶液；向酸浸液中加铁可还原出铜，经过滤可得铜和硫酸亚铁、硫酸锌的混合液；然后加入双氧水和氨气，将亚铁转化为氢氧化铁沉淀而除去；后向滤液中加氨气和碳酸氢铵等将锌离子转化为Zn2（OH）2CO3，最后焙烧，Zn2（OH）2CO3受热分解得到氧化锌．
（1）Fe与铜离子发生置换反应生成Cu和亚铁离子，其离子方程式为：Fe+Cu2+=Fe2++Cu，故答案为：Fe+Cu2+=Fe2++Cu；
（2）①A装置为固体加热制备气体，实验室用氯化铵和氢氧化钙来制备氨气，所以选A，其反应的化学方程式为：Ca（OH）2+2NH4Cl
故答案为：A；Ca（OH）2+2NH4Cl
②装置B为液体与固体反应不需要加热的装置，则可以选用浓氨水、碱石灰来制备氨气；
故答案为：浓氨水、碱石灰；
（3）根据以上分析，H2O2的作用是将二价铁氧化成三价铁，故答案为：将二价铁氧化成三价铁；
（4）由题给信息可知，反应物为2Fe（OH）3、ClO-、OH-，生成物之一为FeO42-，因铁在反应中化合价升高，故氯元素的化合价降低，则另一产物为Cl-，根据元素、电子、电荷守恒配平（可知产物还有水），则方程式为：2Fe（OH）3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O，Fe（OH）3为还原剂，ClO-为氧化剂，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为3：2；
故答案为：3：2；
（5）CO32-与酸会生成二氧化碳气体，SO42-与钡离子结合生成白色沉淀硫酸钡，所以可选用盐酸和氯化钡溶液检验，其操作为：取少量溶液a于试管中，滴加稍过量稀盐酸，有无色气泡产生，说明有CO32-在，继续滴加氯化钡溶液或氢氧化钡溶液，产生白色沉淀，说明含有SO42-；
故答案为：取少量溶液a于试管中，滴加稍过量稀盐酸，有无色气泡产生，说明有CO32-在，继续滴加氯化钡溶液或氢氧化钡溶液，产生白色沉淀，说明含有SO42-．
扫码查看完整答案与解析