2. 某兴趣小组设计以下实验方案制备KMnO4晶体。
I.K2MnO4制备:称取7.0gKOH和5.0gKClO3于铁坩锅中混匀,固定坩埚,小火加热,用铁棒搅拌,待混合物熔融,边搅拌边逐渐加入MnO2 , 可见熔融物黏度增大,不断用力搅拌,以防结块。待反应物快干时,不断搅拌使其呈颗粒状,加大火焰,强热6分钟,即得墨绿色的K2MnO4。
II.K2MnO4浸取:待物料冷却,于研钵中研细,在烧杯中用40mL蒸馏水浸取,搅拌、加热,静置,分离出上层清液于另一个烧杯中,依次用20mL蒸馏水、20mL4.0%KOH溶液重复浸取,合并三次浸取液。
III.K2MnO4歧化:向浸取液中通入CO2气体,溶液逐渐变色,用pH试纸测试溶液,当pH达到10~11时,停止通气,加热溶液,趁热抽滤。
IV.KMnO4结晶:将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、抽滤、洗涤、干燥,得到产品。
有关物质的溶解度(g/100g水):
(2) 步骤II不可通过普通过滤操作分离浸取液,宜采取的便捷的分离操作是。
(3) 步骤III必须通过监测溶液pH控制CO2通入量,否则产品纯度会降低,原因是。
(4) 下列说法不正确的是____。
A . 步骤I中不可选用玻璃棒,原因之一是熔融物黏稠,玻璃棒易折断 B . 步骤II中第3次浸取选用4%KOH溶液,目的是防止K2MnO4因pH降低而歧化,影响产率 C . 步骤III中抽滤可使用普通布氏漏斗,预先将滤纸润湿,微开水龙头,使滤纸紧贴瓷板 D . 步骤IV中为避免KMnO4在浓缩后的溶液中的溶解损失,可小心蒸干溶液得到产品,提高产量
(5) 使用如图所示装置,经过一系列操作完成步骤IV中的抽滤和洗涤,请选择合适的编号,按正确的操作顺序补充完整(洗涤操作只考虑一次):开抽气泵→转移固液混合物→b→c→→关抽气泵。
a.打开活塞;b.关闭活塞;c.确认抽干;d.用冷水洗涤;e.用无水乙醇洗涤;f.调低抽气泵真空度(减缓抽滤速度)。
(6) 可通过氧化还原滴定法用标准草酸溶液测定产品纯度:
①移取一定量KMnO4溶液可选用移液管或(填“酸式”或“碱式”)滴定管。
②滴定时无需另外加入指示剂,滴定终点的现象为。
③若产品中混有少量K2CO3杂质,则滴定结果(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
【题目】多种短周期非金属元素的气态氧化物常会造成一些环境污染问题,化学工作者设计出将工业废气中污染物再利用的方案,以消除这些不利影响。
(1)以NH3、CO2为原料生产重要的高效氮肥——尿素[CO(NH2)2],两步反应的能量变化示意图如下:
写出以氨气和二氧化碳气体为原料合成尿素的热化学方程式_________,已知两步反应中第二步反应是生产尿素的决速步骤,可判断Ea1_____Ea3(填“>”、“<”或“=”)。
min时达平衡,测得CO2的体积分数为0.5,则前16 min的平均反应速率v(CO)=____,该温度下反应化学平衡常数K=____。
(3)利用“亚硫酸盐法”吸收工业废气中的SO2。
①室温条件下,将工业废气通入(NH4)2SO3溶液中,测得溶液pH与含硫组分物质的量分数的变化关系如图所示,b点溶液中n()∶n()=________。
(4)利用电解烧碱和食盐的混合液,使工业废气脱氮,原理如图。
①NO被阳极产生的氧化性物质氧化为反应的离子方程式:_________________。
②为使该电解装置能较长时间正常工作,保持两极电解质溶液导电能力相对稳定,该装置中应使用_______ 离子交换膜(填“阴”或“阳”)。
先在溶液中加入KSCN,溶液没变化,再通入Cl2,溶液呈现血红色,证明原溶液中含有二价铁离子。
另外取样,滴入几滴KSCN溶液,如变血红色,则原溶液中有Fe3+,如不变血红色,则原溶液中不含Fe3+。
用间接的方法:先用氧化剂把铁全部氧化为三价,然后测定三价铁的含量(此称为总铁)。然后再测定没有氧化的溶液中的三价铁(称为三价铁)。最后用总铁减去三价铁就是二价铁的含量了。
三价铁用硫氰化钾,溶液边血红。亚铁用硫氰化钾后无现象,通入氧化剂(氯气,氧气等)变血红。铵根离子加强碱(氢氧化钠、钾、钙、钡)生成一水合氨,分解成氨气,与湿润红色石蕊试纸接触后,再合成一水合氨,显碱性,使红色石蕊试纸变蓝。钠离子用焰色反应,显黄色火焰,钾离子也用焰色反应,但应钾的化合物都含有钠,所以要用蓝色钴玻璃滤除掉钠的黄光,所以透过它显紫色光,铝离子用强碱强酸都能反应,所以用氢氧化钠,先生成氢氧化铝白色沉淀,后溶解成偏铝酸钠。镁离子无法确切检验。
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