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1、填空题 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的工艺流程如图

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(
),聚丙烯酸钾单体的结构简式为?。
⑤上述制得的KMnO4产品0.165 g,恰好与0.335 g经硫酸酸化的Na2C2O4反应完全,该KMnO4的
纯度是?(精确到0.1%)。
参考答案:(1)MnO2 + 2H+ + H2O2 = Mn2+ + O2 ↑+ 2H2O
(2)①2MnO2 + O2 + 4KOH
?2K2MnO4 + 2H2O?,大于(或 >)2 : 1
②?MnO42- - e- = MnO4-?③?H2,KOH固体?④?CH2="CHCOOK" ?⑤?95.8%
本题解析:(1)根据题意,结合电荷守恒、原子守恒、电子守恒,可得方程式为:MnO2 + 2H+ + H2O2 = Mn2+ + O2 ↑+ 2H2O。(2)①在240℃熔融时MnO2、O2、KOH发生氧化还原反应,根据质量守恒定律和电子守恒的知识可知发生该反应的化学方程式为:2MnO2 + O2 + 4KOH?
?2K2MnO4 + 2H2O。由方程式可知在投料时必须满足n(KOH):n(MnO2)=2:1,为了使MnO2充分发生反应,KOH必须过量。因此二者的物质的量的比要大于2:1. ②由题意知道K2MnO4应该在阳极发生氧 化反应,失去电子,被氧化为KMnO4。所以阳极的电极反应为MnO42- - e- = MnO4- 。③在阴极发生反应:2H2O+2e-=H2↑+2OH-.所以B物质是H2。根据电极反应式可以看出在此过程中可以循环的物质为KOH。④钾离子交换膜的一种材料是聚丙烯酸钾 。该物质为丙烯酸钾发生加聚反应得到的,其结构简式为 CH2=CHCOOK。⑤Na2C2O4与酸性KMnO4溶液发生反应的方程式为:5Na2C2O4+2KMnO4+8H2SO4=5Na2SO4+K2SO4+2MnSO4 +10CO2↑+8H2O。n(Na2C2O4)="0.335" g÷134g/mol=0.0025mol;则根据反应方程式可知消耗的KMnO4的物质的量为0.0025mol×2/5=0.001mol.其质量为0.001mol×158g/mol=0.158g.所以该KMnO4的纯度是0.158g÷0.165 g×100%=95.8%.
本题难度:一般
2、填空题 某一反应体系中有如下5种物质:HCl、KCl、Cl2、KClO3、X,已知X是该反应的生成物之一。
(1)X的化学式是___________。
(2)将这5种物质组成一个完整的化学方程式:______________。
(3)在该反应中,得电子的物质是____,被氧化的元素是____。每生成3 mol X,转移电子数为_______。
(4)氯有两种同位素35Cl、37Cl,已知上述反应体系中KCl、KClO3,HCl各只有一种氯的同位素,Cl2的平均相对分子质量为73.3,则除Cl2外还含有35Cl的物质是___________。
参考答案:(1)H2O
(2)KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O
(3)KClO3;
;3.01×1024
(4)KClO3
本题解析:
本题难度:一般
3、填空题 现有A、B、C、D 四种无色溶液,它们分别是稀盐酸、氯化钡、硫酸钠 和碳酸钠溶液中的某一种试根据以下实验现象写出四种溶液中溶质的化学式:
A + B → 白色沉淀? A + C → 无变化? A + D → 无变化
B + C → 白色沉淀? B + D → 无变化? C + D → 无色气体
(1)写出化学式A__________ B__________ C______________ D________
(2)写出有关反应的离子方程式:_______________________、_______________________。
参考答案:(1)Na2SO4 BaCl2 Na2CO3 HCl?
(2)SO
+Ba2+
BaSO4↓?Ba2++CO
BaCO3↓
本题解析:根据上述转化关系可知B物质能够产生两种沉淀,所以B物质为氯化钡;A、C为硫酸钠和碳酸钠中的一种,即可得D为盐酸,由C和D反应产生气体可知C为碳酸钠,A为硫酸钠。?
本题难度:简单
4、填空题 (7分)金属钒(V)在材料科学上有重要作用,被称为“合金的维生素”。以下是测定矿石中钒的含量的两个反应:
(1)用稀硫酸溶解五氧化二钒,得到(VO2)2SO4溶液。写出该反应的化学方程式
____________________________________________________________;
该反应______(选填“是”或“不是”)氧化还原反应。
(2)用已知浓度的硫酸酸化的H2C2O4溶液,滴定(VO2)2SO4溶液,完成下列离子方程式,方框内填数字,短线上填写物质的化学式或离子符号。
VO2+ + H2C2O4 + ______ → VO2+ + CO2 + ______
(3)当收集到标准状况下气体112毫升时,电子转移的数目为
(4)甲同学提出:上述反应能否用盐酸酸化?乙同学认为:要回答这个问题还得知道
A.VO2+ 和HCl氧化性相对强弱 B.VO2+ 和Cl2氧化性相对强弱 C.上述均不正确.
参考答案:(1)V2O5+H2SO4=(VO2)2 SO4+H2O 不是
(2)2、1、2H+、2、2、2 H2O
(3)0.005NA
(4)B
本题解析:(1)用稀硫酸溶解五氧化二钒,得到(VO2)2SO4溶液,化学方程式为V2O5+H2SO4=(VO2)2 SO4+H2O;该反应中的各元素的化合价在反应前后未发生变化,所以不是氧化还原反应;
(2)VO2+V的化合价是+5价,产物中V的化合价是+4价,H2C2O4中C的化合价是+3价,二氧化碳中C的化合价是+4价,所以C的化合价整体升高2价,根据氧化还原反应中得失电子守恒,VO2+、VO2+的系数是2,H2C2O4,的系数是1,二氧化碳的系数是2,根据电荷守恒,反应物中的电荷小于产物中的电荷数,所以反应物中的空白应是H+,产物中的空白应是H2O,H+的系数是2,则水的系数是2;
(3)标准状况下气体112毫升,物质的量是0.005mol,即生成0.005mol的二氧化碳,转移电子的物质的量是0.005mol,电子转移的数目为0.005NA
(4)若用盐酸酸化,则盐酸中的氯离子有还原性,所以能否用盐酸酸化,还需知道VO2+ 和Cl2氧化性相对强弱或VO2+与Cl-的还原性的相对强弱,若VO2+ 氧化性强,则不能用盐酸酸化,否则会生成氯气,不能氧化草酸,答案选B。
考点:考查化学方程式的书写,氧化还原反应的判断及配平、计算、氧化还原反应规律的应用
本题难度:一般
5、填空题 实验室可用KMnO4固体和浓盐酸反应制氯气,反应的化学方程式如下:
2KMnO4+16HCl(浓) =2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。
(1)该反应中氧化剂是_____________,还原剂是__________________。
(2)若反应中有0.20 mol 电子发生转移,生成氯气的体积为?(标准状况),被氧化的HCl的物质的量是?。
参考答案:(1) KMnO4 ,? HCl?;(2)2.24L? , 0.20 mol。
本题解析:在反应2KMnO4+16HCl(浓) ="==" 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O中,化合价的变化: Mn由KMnO4中的+7价——MnCl2是+2价,化合价降低,得到电子,被还原,发生还原反应,作氧化剂;Cl由HCl的-1价——Cl2的0价,化合价升高,失去电子,被氧化,反应氧化反应,作还原剂。产生5molCl2,转移电子10mol。若转移电子0.20mol,则产生氯气为0.1mol,在标准状况下体积为2.24L。这时被氧化的HCl的物质的量为0.20mol。
本题难度:一般