11.(6分)KMnO₄在医疗上有广泛的应用,可用于防腐、制药、消毒等。现以软锰矿(主要成分为MnO₂,含有少量Al₂O₃、Fe₂O₃等)为原料制备KMnO₄的工艺流程如图所示。
已知:MnO₂不溶于稀硫酸且不与稀硫酸反应。
(1)软锰矿属于__________(填“纯净物”或“混合物”)。
(2)“酸浸”中发生的某一个化学反应方程式为____________________________。
(3)“熔融”过程中发生的化学反应:2MnO₂+O₂+4KOH$\stackrel{高温}{=\!=\!=}$2K₂MnO₄+2X。X的化学式为______________。
(4)“转化”过程中缓缓通入CO₂,调节溶液的pH,最终生成KMnO₄、KHCO₃和MnO₂,操作Ⅱ的目的是____________________。
(5)“滤液甲”中一定含有的溶质是________________(用化学式表示)。
已知:MnO₂不溶于稀硫酸且不与稀硫酸反应。
(1)软锰矿属于__________(填“纯净物”或“混合物”)。
(2)“酸浸”中发生的某一个化学反应方程式为____________________________。
(3)“熔融”过程中发生的化学反应:2MnO₂+O₂+4KOH$\stackrel{高温}{=\!=\!=}$2K₂MnO₄+2X。X的化学式为______________。
(4)“转化”过程中缓缓通入CO₂,调节溶液的pH,最终生成KMnO₄、KHCO₃和MnO₂,操作Ⅱ的目的是____________________。
(5)“滤液甲”中一定含有的溶质是________________(用化学式表示)。
答案
(6分)
(1)混合物
(2)$Fe_{2}O_{3} + 3H_{2}SO_{4} = Fe_{2}(SO_{4})_{3} + 3H_{2}O$ 或者 $Al_{2}O_{3} + 3H_{2}SO_{4} = Al_{2}(SO_{4})_{3} + 3H_{2}O$
(3)$H_{2}O$
(4)提高原料的利用率,循环使用$MnO_{2}$
(5)$H_{2}SO_{4}$、$Fe_{2}(SO_{4})_{3}$、$Al_{2}(SO_{4})_{3}$
(1)混合物
(2)$Fe_{2}O_{3} + 3H_{2}SO_{4} = Fe_{2}(SO_{4})_{3} + 3H_{2}O$ 或者 $Al_{2}O_{3} + 3H_{2}SO_{4} = Al_{2}(SO_{4})_{3} + 3H_{2}O$
(3)$H_{2}O$
(4)提高原料的利用率,循环使用$MnO_{2}$
(5)$H_{2}SO_{4}$、$Fe_{2}(SO_{4})_{3}$、$Al_{2}(SO_{4})_{3}$
12.(6分)铜是人类最早使用的金属之一。实验室有一瓶固体药品,仅含有铜、氧化铜和碱式碳酸铜三种物质。为测定其中各成分的质量分数并回收铜,某化学兴趣小组称取50.00 g固体样品利用如图所示装置开展实验。(碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物,装置气密性良好,夹持装置已略去。)
已知:①碱式碳酸铜的化学式为Cu₂(OH)₂CO₃,受热易分解,反应的化学方程式:Cu₂(OH)₂CO₃$\stackrel{\triangle}{=\!=\!=}$2CuO+H₂O+CO₂↑。
②所选药品均足量,装置C中盛有NaOH溶液。
部分实验步骤如下:
Ⅰ. 关闭弹簧夹K₂,打开K₁和K₃,通入一段时间氮气,关闭K₁和K₃。称量、记录数据。
Ⅱ. 打开弹簧夹K₃,点燃酒精灯,待硬质玻璃管中固体质量不再发生变化时,关闭K₃,熄灭酒精灯。
Ⅲ. 打开弹簧夹K₁和K₃,通入氮气直至装置冷却至室温,关闭K₁和K₃。称量、记录数据。
Ⅳ. 打开弹簧夹K₂和K₃,通入氢气,点燃酒精灯,待硬质玻璃管中固体质量不再发生变化时,熄灭酒精灯。
Ⅴ. 待装置冷却到室温后,关闭K₂和K₃。称量、记录数据。
相关数据如下表:
回答问题:
(1)装置B中的药品是_______(填名称)。
(2)装置C中发生反应的化学方程式为____________________。
(3)步骤Ⅳ中硬质玻璃管内观察到的实验现象是____________________。
(4)本实验可回收到铜的质量为_______(精确到0.01 g)。
(5)若步骤Ⅲ中不通入氮气,则测得该固体药品中碱式碳酸铜的质量分数_______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
已知:①碱式碳酸铜的化学式为Cu₂(OH)₂CO₃,受热易分解,反应的化学方程式:Cu₂(OH)₂CO₃$\stackrel{\triangle}{=\!=\!=}$2CuO+H₂O+CO₂↑。
②所选药品均足量,装置C中盛有NaOH溶液。
部分实验步骤如下:
Ⅰ. 关闭弹簧夹K₂,打开K₁和K₃,通入一段时间氮气,关闭K₁和K₃。称量、记录数据。
Ⅱ. 打开弹簧夹K₃,点燃酒精灯,待硬质玻璃管中固体质量不再发生变化时,关闭K₃,熄灭酒精灯。
Ⅲ. 打开弹簧夹K₁和K₃,通入氮气直至装置冷却至室温,关闭K₁和K₃。称量、记录数据。
Ⅳ. 打开弹簧夹K₂和K₃,通入氢气,点燃酒精灯,待硬质玻璃管中固体质量不再发生变化时,熄灭酒精灯。
Ⅴ. 待装置冷却到室温后,关闭K₂和K₃。称量、记录数据。
相关数据如下表:
回答问题:
(1)装置B中的药品是_______(填名称)。
(2)装置C中发生反应的化学方程式为____________________。
(3)步骤Ⅳ中硬质玻璃管内观察到的实验现象是____________________。
(4)本实验可回收到铜的质量为_______(精确到0.01 g)。
(5)若步骤Ⅲ中不通入氮气,则测得该固体药品中碱式碳酸铜的质量分数_______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
答案
(6分)
(1)浓硫酸
(2)$2NaOH + CO_{2} = Na_{2}CO_{3} + H_{2}O$
(3)黑色固体变红 (4)37.40g
(5)偏小
(1)浓硫酸
(2)$2NaOH + CO_{2} = Na_{2}CO_{3} + H_{2}O$
(3)黑色固体变红 (4)37.40g
(5)偏小
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