2020年高考专题训练热点7 以“工艺流程”为背景的综合实验题(解析版)

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2020年全国统一考试化学试题(新课标Ⅲ)(解析版)

2020年全国统一考试化学试题(新课标Ⅲ)(解析版)

2020年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试化学可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Mg 24 S 32 Fe 56 Cu 64一、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。

1.宋代《千里江山图》描绘了山清水秀的美丽景色,历经千年色彩依然,其中绿色来自孔雀石颜料(主要成分为Cu(OH)2·CuCO3),青色来自蓝铜矿颜料(主要成分为Cu(OH)2·2CuCO3)。

下列说法错误的是A. 保存《千里江山图》需控制温度和湿度B. 孔雀石、蓝铜矿颜料不易被空气氧化C. 孔雀石、蓝铜矿颜料耐酸耐碱D. Cu(OH)2·CuCO3中铜的质量分数高于Cu(OH)2·2CuCO3【答案】C【解析】【详解】A.字画主要由纸张和绢、绫、锦等织物构成,为防止受潮和氧化,保存古代字画时要特别注意控制适宜的温度和湿度,A说法正确;B.由孔雀石和蓝铜矿的化学成分可知,其中的铜元素、碳元素和氢元素均处于最高价,其均为自然界较稳定的化学物质,因此,用其所制作的颜料不易被空气氧化,B说法正确;C.孔雀石和蓝铜矿的主要成分均可与酸反应生成相应的铜盐,因此,用其制作的颜料不耐酸腐蚀,C说法错误;D.因为氢氧化铜中铜元素的质量分数高于碳酸铜,所以Cu(OH)2·CuCO3中铜的质量分数高于Cu(OH)2··2CuCO3,D说法正确。

综上所述,相关说法错误的是C,故本题答案为C。

2.金丝桃苷是从中药材中提取的一种具有抗病毒作用的黄酮类化合物,结构式如下:下列关于金丝桃苷的叙述,错误的是A. 可与氢气发生加成反应B. 分子含21个碳原子C. 能与乙酸发生酯化反应D. 不能与金属钠反应【答案】D【解析】【详解】A.该物质含有苯环和碳碳双键,一定条件下可以与氢气发生加成反应,故A正确;B.根据该物质的结构简式可知该分子含有21个碳原子,故B正确;C.该物质含有羟基,可以与乙酸发生酯化反应,故C正确;D.该物质含有普通羟基和酚羟基,可以与金属钠反应放出氢气,故D错误;故答案为D。

2020年全国三卷高考化学试题及答案解析

2020年全国三卷高考化学试题及答案解析

2020年全国三卷高考化学试题及答案解析2020年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试化学注意事项:1.考生在答题卡上填写姓名和准考证号。

2.选择题用铅笔在答题卡上涂黑对应的答案标号,如需更改,用橡皮擦干净后重新涂上。

3.非选择题在答题卡上作答,不要在试卷上写。

4.考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。

可能用到的相对原子质量:H 1C12N14O16Mg 24S 32Fe 56Cu 64选择题:7.宋代《千里江山图》使用孔雀石颜料(主要成分为Cu(OH)2·CuCO3)和蓝铜矿颜料(主要成分为Cu(OH)2·2CuCO3)描绘了山清水秀的美丽景色,历经千年色彩依然。

下列说法错误的是()A。

保存《千里江山图》需控制温度和湿度。

B。

孔雀石和蓝铜矿颜料不易被空气氧化。

C。

孔雀石和蓝铜矿颜料耐酸耐碱。

D。

Cu(OH)2·CuCO3中铜的质量分数低于Cu(OH)2·2CuCO3.8.金丝桃苷是从中药材中提取的一种黄酮类化合物,具有抗病毒作用,结构式如下:下列关于金丝桃苷的叙述,错误的是()A。

可与氢气发生加成反应。

B。

分子含有21个碳原子。

C。

能与乙酸发生酯化反应。

D。

不能与金属钠反应。

9.N_A是阿伏加德罗常数的值。

下列说法正确的是()A。

22.4 L(标准状况)氮气中含有7N_A个氮原子。

B。

1 mol重水比1 XXX1个质子。

C。

12 g石墨烯和12 g金刚石均含有N_A个碳原子。

D。

1 L 1 mol·L−1NaCl溶液含有28N_A个离子。

10.喷泉实验装置如图所示。

应用下列各组气体—溶液,能出现喷泉现象的是()A。

H2S气体和稀盐酸溶液。

XXX气体和稀氨水溶液。

C。

NO气体和稀H2SO4溶液。

D。

CO2气体和饱和NaHCO3溶液。

11.对于下列实验,能正确描述其反应的离子方程式是()A。

用Na2SO3溶液吸收少量Cl2:3SO3+Cl2+H2O=2HSO3+2Cl^-+SO2.B。

2020高考试题研究(工艺流程高考真题)备考建议及说题比赛课件

2020高考试题研究(工艺流程高考真题)备考建议及说题比赛课件

(2020山东)用软锰矿(主要成分为MnO2,含少量Fe3O4、Al2O3)和BaS制备高纯MnCO3的工艺流程如下:
回答下列问题 (1)软锰矿预先 粉碎 的目的是___增__大__接__触__面__积__,__充__分__反__应__,__提__高__反__应__速_率
(2020·全国Ⅰ)钒具有广泛用途。黏土钒矿中,钒以+3、+4、+5价的化合物存在,还包括钾、镁的铝硅 酸盐,以及 SiO2、Fe3O4。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备NH4VO3。
命题意图:考察化学方程式和离子方程式的书写,意在考查考生用化学工具解决实际问题的能力
(1)写出VO+转化VO在2+平反时应做的离题子中方强程化式缺__失_V__项O__方+__+_程M __式_n__O专__2题_+__2训_H_练_+__=。__V_O_。2+ +Mn2++H2O
(5)“调pH”中有沉淀生产,生成沉淀反应的化学方程式是__N__a__[_A_l_(_O__H__)_4_]_+__H__C_。l= NaCl+Al(OH)3↓+H2O 陌生化学方程式和离子方程式的书写,特别是氧化还原方程式的考查,涉及到电子转移,能
二、
本题型设 问特点与 核心分析
一、题型特点
二、 考点与核心素养分析
三、考点模型建立 四、备考策略 五、考点预测
年份
题号·考点
1卷 27题 SO2制备焦亚硫酸钠
电解制备
2018 2卷 26题 闪锌矿制锌
氧化还原制备

3卷 27题 氯酸钾制碘酸钾
电解制备
物质1卷26 硼镁矿制H3BO3氧化还原制备

2020北京市高三化学复习必备 生产工艺流程试题以及答案

2020北京市高三化学复习必备 生产工艺流程试题以及答案

2020复习必备北京市高三化学 --生产工艺流程(海淀区)27.(13分)阳离子交换膜法电解饱和食盐水具有综合能耗低、环境污染小等优点。

生产流程如下图所示:(1)电解饱和食盐水的化学方程式为________。

(2)电解结束后,能够脱去阳极液中游离氯的试剂或方法是________(填字母序号)。

a.Na2SO4b.Na2SO3c.热空气吹出d.降低阳极区液面上方的气压(3)食盐水中的I—若进入电解槽,可被电解产生的Cl2氧化为ICl,并进一步转化为IO3—。

IO3—可继续被氧化为高碘酸根(IO4—),与Na+结合生成溶解度较小的NaIO4沉积于阳离子交换膜上,影响膜的寿命。

①从原子结构的角度解释ICl中碘元素的化合价为+1价的原因:________。

②NaIO3被氧化为NaIO4的化学方程式为________。

(4)在酸性条件下加入NaClO溶液,可将食盐水中的I-转化为I2,再进一步除去。

通过测定体系的吸光度,可以检测不同pH下I2的生成量随时间的变化,如下图所示。

已知:吸光度越高表明该体系中c(I2)越大。

①结合化学用语解释10 min时不同pH体系吸光度不同的原因:________。

②pH=4.0时,体系的吸光度很快达到最大值,之后快速下降。

吸光度快速下降的可能原因:________。

③研究表明食盐水中I-含量≤0.2 mg•L-1时对离子交换膜影响可忽略。

现将1m3含I-浓度为1.47 mg•L-1 的食盐水进行处理,为达到使用标准,理论上至少..需要0.05 mol•L-1 NaClO溶液________L。

(已知NaClO的反应产物为NaCl,溶液体积变化忽略不计)(朝阳区)27.(13分)以废旧锌锰电池中的黑锰粉(MnO2、MnO(OH)、NH4Cl、少量ZnCl2及炭黑、氧化铁等)为原料制备MnCl2,实现锰的再利用。

其工作流程如下:(1)过程Ⅰ,在空气中加热黑锰粉的目的是除炭、氧化MnO(OH)等。

2020届高三地理综合题专项训练:以世界热点区域为背景的综合题

2020届高三地理综合题专项训练:以世界热点区域为背景的综合题

2020届高三地理综合题专项训练:以世界热点区域为背景的综合题1.阅读图文资料,完成下列要求。

当地时间2017年5月31日,全长480千米,由中国企业承建的连接肯尼亚首都内罗毕与东非第一大港蒙巴萨的蒙内铁路举行通车仪式。

蒙内铁路是东非铁路网的起始段,铁路穿越东非裂谷带和多个野生动物保护区,沿线火山灰土分布广泛,土质疏松,雨季土壤遇水易软化。

东非铁路建设的远期规划是连接肯尼亚、坦桑尼亚、乌干达、卢旺达、布隆迪和南苏丹等东非6国。

下图为东非局部地区简图。

(1)描述图示地区铁路线及其布局的特点。

(2)说出蒙内铁路建设过程中可能面临的主要自然障碍。

(3)分别指出内罗毕地区和索马里沿岸自然带的名称,并分析内罗毕所处自然带的成因。

(4)简述蒙内铁路的通车对东非地区社会经济发展的意义。

解析(1)图示地区铁路线及其布局的特点可从图中直接读取,注意位置,走向,密度的分析。

(2)蒙内铁路建设过程中要穿越山地、大裂谷,地势起伏较大;断裂发育,地质条件复杂;且沿途多草原气候,土壤疏松,遇水软化,地基不稳;干季淡水缺乏;区域生物资源丰富,沿线可能会遭遇野生动物、蚊虫侵袭等。

(3)内罗毕地区为热带草原带,索马里沿岸为热带荒漠带;内罗毕为热带草原带是因为内罗毕位于靠近赤道的东非高原上,地势较高,空气对流较弱,降水较少,形成了热带草原带。

(4)大铁路会带动沿线地区的经济发展,使区域铁路网更加完善。

具体而言,蒙内铁路的建成,将进一步完善东非地区铁路网;增加东非国家的运输能力;促进该地区资源的开发;促进东非各国经济发展;推进东非地区的互联互通和一体化建设。

答案(1)连接内陆和沿海港口;大致为东西走向;分布不均,线路较少。

(2)地势起伏较大;断裂发育,地质条件复杂;土壤疏松,遇水软化,地基不稳;干季淡水缺乏;野生动物、蚊虫侵袭等。

(任答3点)(3)内罗毕地区为热带草原带,索马里沿岸为热带荒漠带。

成因:内罗毕位于靠近赤道的东非高原上,地势较高,空气对流较弱,降水较少,形成了热带草原带。

2020年全国卷理综化学高考试题 含解析(新课标Ⅲ卷)

2020年全国卷理综化学高考试题 含解析(新课标Ⅲ卷)
B.反应过程中正极生成大量的OH-使正极区pH升高,负极消耗OH-使负极区OH-浓度减小pH降低,B错误;
C.根据分析,电池的总反应为4VB2+11O2+20OH-+6H2O=8 +4 ,C正确;
D.电池中,电子由VB2电极经负载流向复合碳电极,电流流向与电子流向相反,则电流流向为复合碳电极→负载→VB2电极→KOH溶液→复合碳电极,D正确;
【详解】根据上述分析可知,W为H元素,X为N元素,Y为Na元素,Z为Cl元素,则
A.Na为金属元素,非金属性最弱,非金属性Y<Z,A选项错误;B.同周期元素从左至右原子半径依次减小,同主族元素至上而下原子半径依次增大,则原子半径:Na>Cl>N>H,B选项错误;C.N元素的含氧酸不一定全是强酸,如HNO2为弱酸,C选项错误;D.Y的氧化物水化物为NaOH,属于强碱,D选项正确;
(2)“滤液②”中含有的金属离子是______________。
(3)“转化”中可替代H2O2的物质是______________。若工艺流程改为先“调pH”后“转化”,即 ,“滤液③”中可能含有的杂质离子为______________。
C.向H2O2中滴加少量的FeCl3,Fe3+的氧化性弱于H2O2,不能氧化H2O2,但Fe3+能催化H2O2的分解,正确的离子方程式应为2H2O2 2H2O+O2↑,C选项错误;
D.NH4HSO4电离出的H+优先和NaOH溶液反应,同浓度同体积的NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合,氢离子和氢氧根恰好完全反应,正确的离子反应方程式应为:H++OHˉ=H2O,D选项错误;
9.NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.22.4 L(标准状况)氮气中含有7NA个中子

2020高考化学决胜大二轮新高考省份专用版:专题七化工工艺流程含答案

2020高考化学决胜大二轮新高考省份专用版:专题七化工工艺流程含答案

_________________________________________________________________ _______。

(2)滤渣1中含量最多的金属元素是________.滤渣2的主要成分是________及含硅杂质。

(3)步骤④调滤液2的pH使之变________(填“大”或“小”).原因是_______ __________________________________________________(用离子方程式表示)。

(4)有关物质的溶解度如图所示。

向“滤液3”中加入适量KCl.蒸发浓缩.冷却结晶.过滤得到K2Cr2O7固体。

冷却到________(填标号)得到的K2Cr2O7固体产品最多。

a.80 ℃b.60 ℃c.40 ℃d.10 ℃步骤⑤的反应类型是______________。

解析:(1)1 mol FeO·Cr2O3参与反应共失去7 mol电子.而 1 mol NaNO3参与反应得到2 mol电子.根据得失电子守恒.二者的系数比为2∶7。

由于高温下碳酸钠能与陶瓷中的二氧化硅发生反应.所以该步骤不能使用陶瓷容器。

(2)步骤①中生成的氧化铁因不溶于水而进入滤渣1.所以滤渣1中含量最多的金属元素是Fe。

结合流程图可知.滤渣2的主要成分是氢氧化铝及含硅杂质。

(3)滤液27+H2O.氢离子浓度越大(pH越小).越4+2H+Cr2O2-中存在平衡:2CrO2-有利于平衡正向移动.所以步骤④应调节滤液2的pH使之变小。

(4)根据题图可知.温度越低.K2Cr2O7的溶解度越小.析出的重铬酸钾固体越多.故d项正确。

步骤⑤中发生的反应为Na2Cr2O7+2KCl===K2Cr2O7↓+2NaCl.其属于复分解反应。

答案:(1)2∶7 陶瓷在高温下会与Na2CO3反应(2)Fe Al(OH)37+H2O4+2H+Cr2O2-(3)小2CrO2-(4)d 复分解反应1.(20xx·广州普通高中毕业班综合测试)某废旧锂电池材料含有钴酸锂(LiCoO2)、导电剂石墨和铝粉等。

2020高考化学工艺流程题特殊考点汇编

2020高考化学工艺流程题特殊考点汇编

2020年高考工艺流程题特殊考点汇编1.Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3,还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备,工艺流程如下:(1)“酸浸”实验中,铁的浸出率结果如下图所示。

由图可知,当铁的净出率为70%时,所采用的实验条件___________________。

(2)“酸浸”后,钛主要以TiOCl42-形式存在,写出相应反应的离子方程式__________________。

(3)TiO2·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40min所得实验结果如下表所示:分析40℃时TiO2·xH2O转化率最高的原因(4)Li2Ti5O15中Ti的化合价为+4,其中过氧键的数目为__________________。

(5)若“滤液②”中c(Mg2+)=0.02mol/L,加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍),使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1×10-5mol/L,此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成?__________(列式计算)。

FePO4、Mg3(PO4)2的K sp分别为1.3×10-22、1.0×10-24。

(6)写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式。

2.铝是应用广泛的金属。

以铝土矿(主要成分为Al2O3,含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下:注:SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。

(1)“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为_____________________。

(2)向“过滤Ⅰ”所得滤液中加入NaHCO3溶液,溶液的pH_________(填“增大”、“不变”或“减小”)。

(3)“电解Ⅰ”是电解熔融Al2O3,电解过程中作阳极的石墨易消耗,原因是___________。

(4)“电解Ⅱ”是电解Na2CO3溶液,原理如图所示。

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热点7 以“工艺流程”为背景的综合实验题【命题规律】化学工艺生产主要解决的问题,归纳起来主要有六个方面:一是解决将原料转化为产品的生产原理;二是除去杂质并分离、提纯产品;三是提高产量与产率;四是减少污染,考虑“绿色化学”生产;五是原料的选择既要考虑来源丰富,还要考虑成本问题;六是生产设备简单,生产工艺简便、可行等。

本专题的考查点主要是利用元素化合物知识结合化学实验和无机化工流程分析图进行分析,考查的面比较广,而且考查频率较高;题型以填空题为主,难度中等偏上。

考查的核心素养以宏观辨识与微观探析为主。

【备考建议】2020年高考备考的重点除了必须要掌握物质的性质和物质之间相互作用的基本知识及分离、提纯物质的基本技能外,还要掌握分析化工流程题的方法。

【限时检测】(建议用时:45分钟)1.(2019·安徽省六安市第一中学高考模拟)利用废蚀刻液(含FeCl2、CuCl2及FeCl3)制备碱性蚀刻液[Cu(NH3)4Cl2溶液和FeCl3•6H2O的主要步骤:用H2O2氧化废蚀刻液,制备氨气,制备碱性蚀刻液[CuCl2+4NH3=Cu(NH3)4Cl2]、固液分离,用盐酸溶解沉淀并制备FeCl3•6H2O。

下列有关实验说法正确的是()A. 用H2O2氧化废蚀刻液的离子方程式为:2H++2Fe2++H2O2=2Fe3++2H2OB. 用装置甲可以制备Cu(NH3)4Cl2并沉铁C. 用装置乙可以分离Cu(NH3)4Cl2溶液和Fe(OH)3D. 用装置丁由FeCl3溶液制备FeCl3•6H2O需要经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤等步骤【答案】A【分析】用H2O2氧化废蚀刻液,使亚铁离子生成铁离子,用甲装置制备氨气,生成的氨气通入乙装置,制备碱性蚀刻液[CuCl2+4NH3=Cu(NH3)4Cl2],用丙装置过滤分离,用盐酸溶解氢氧化铁沉淀,将溶液在蒸发皿中进行蒸发,且应通入氯化氢防止铁离子水解,以达到制备FeCl3·6H2O的目的,以此解答该题。

【详解】A.H2O2具有强的氧化性,可用H2O2氧化废蚀刻液中的Fe2+,反应的离子方程式为:2H++2Fe2++H2O2=2Fe3++2H2O,A正确;B.氨气易溶于水,注意防止倒吸,所以要选用乙装置,氨气与溶液反应生成Cu (NH3)4Cl2和氢氧化铁,B错误;C.用装置丙可以分离可溶性Cu(NH3)4Cl2溶液和难溶性的固态Fe(OH)3,C错误;D.由FeCl3溶液制备FeCl3•6H2O需要在蒸发皿中蒸干,不能再烧杯中进行,D错误。

2.(2019·黑龙江省大庆一中高考模拟)钴元素由于其良好的物理化学性质,被广泛应用于生产生活中。

从含钴废料(含CoO、Co2O3、单质Al、Li等)中制取粗CoCl2·6H2O的流程如下所示。

请回答下列问题:(1)步骤I中主要发生的化学反应方程式为______。

(2)已知Co2O3具有强氧化性,若步骤II中浸出剂为盐酸,造成的后果是_______。

(3)步骤Ⅲ中①的目的是除去Al3+,写出该步反应的离子方程式______。

(4)若在实验室煅烧CoCO3,所需的硅酸盐质仪器除酒精灯和玻璃棒外,还有______、______(填仪器名称)。

(5)操作①是在HCl氛围中进行的,其步骤是______、_____、过滤、洗涤、干燥。

洗涤过程中可以用工业酒精代替水,其优点是_____。

(6)某同学用标准硝酸银溶液滴定未知浓度的CoCl2溶液,下列可作为指示剂的是____(填选项,忽略亚钴离子的颜色干扰)A.KCl B.KSCN C.K2CrO4 D.K2S已知几种物质在20℃时的颜色及K sp值如下表:化学式AgCl AgSCN Ag2S Ag2CrO4颜色白色浅黄色黑色红色【答案】(1)2Al + 2NaOH +2H2O=2NaAlO2 + 3H2↑、2Li + 2H2O=2 Li OH + H2↑(2)会产生有毒气体氯气(3)2Al3+ + 3CO32- + 3H2O=2Al(OH)3↓ + 3CO2↑(4)坩埚泥三角(5)蒸发浓缩冷却结晶减少晶体的溶解损失(6)C【分析】含钴废料(含CoO、Co2O3、单质Al、Li)加入碱液,Al能溶于强碱溶液生成偏铝酸盐和氢气,锂能够被水溶解,过滤得到钴渣和含铝溶液;钴渣中加入浸出剂得到含有Co2+及微量Li+、Al3+溶液,向该溶液中加入20%碳酸钠溶液调节溶液的pH为4.5-5之间,然后加入NaF,过滤得到铝锂渣和滤液,滤液中加入30%碳酸钠溶液调节溶液的pH为8-8.5,得到CoCO3沉淀,煅烧碳酸钴得到CoO,CoO与盐酸反应生成CoCl2,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤分离出CoCl2·6H2O结晶水合物,据此分析解答。

【详解】(1)步骤I中Al能溶于强碱溶液生成偏铝酸盐和氢气,锂能够被水溶解,发生的主要化学反应方程式有2Al + 2NaOH +2H2O=2NaAlO2 + 3H2↑、2Li + 2H2O=2 Li OH + H2↑,故答案为:2Al + 2NaOH +2H2O=2NaAlO2 + 3H2↑、2Li + 2H2O=2 Li OH + H2↑;(2)Co2O3具有强氧化性,若步骤II中浸出剂为盐酸,盐酸中的氯元素可能被氧化生成氯气,污染环境,故答案为:会产生有毒气体氯气(或生成氯气,污染环境);(3)步骤Ⅲ中①的目的是除去Al3+,与加入的碳酸钠能够发生双水解反应,反应的离子方程式为2Al3+ + 3CO32- + 3H2O=2Al(OH)3↓ + 3CO2↑,故答案为:2Al3+ + 3CO32- + 3H2O=2Al(OH)3↓ + 3CO2↑;(4)实验室煅烧CoCO3需要在坩埚中进行,所需的硅酸盐质仪器除酒精灯和玻璃棒外,还有坩埚、泥三角,故答案为:坩埚;泥三角;(5)CoCl2能够水解,生成的氯化氢容易挥发,因此操作①是需要在HCl氛围中进行,从CoCl2溶液中获得CoCl2·6H2O晶体,需要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。

洗涤过程中可以用工业酒精代替水,减少晶体的溶解损失,且酒精更加容易挥发,便于晶体干燥,故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶;减少晶体的溶解损失;(6)某同学用标准硝酸银溶液滴定未知浓度的CoCl2溶液,根据几种物质在20℃时的颜色及K sp值,滴定过程中需要有明显的现象,应该选用K2CrO4为指示剂,故答案为:C。

3.(2020·广东惠州市高三第三次调研)KMnO4在实验室、生活、科学研究、工业生产中有广泛的应用。

已知一种制备KMnO4的实验流程、原理及相关数据如下:原理:反应I:3MnO2+KClO3+6KOH熔融3K2MnO4+KCl+3H2O反应Ⅱ:3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3(墨绿色) (紫红色)已知:25℃物质的溶解度g/100g水K2CO3KHCO3KMnO4111 33.7 6.34(1)步骤②的副反应有少量单质气体生成,该反应的化学方程式为___________。

(2)步骤⑤中CO2______(填“能”或“不”能)过量,原因是_____________。

(3)流程中可循环利用的物质主要是_________(写化学式)。

(4)忽略本流程中含锰物质的循环利用,理论上0.3mol MnO2最多得到产品KMnO4的质量为________g。

某同学在实验中得到干燥产品的质量多于理论值,排除称量因素,从步骤⑦分析,可能的原因是_______________。

(5)草酸钠滴定法分析高锰酸钾纯度步骤如下:Ⅰ.称取1.5800g高锰酸钾产品,配成100mL溶液Ⅱ.准确称取三份0.5360g已烘干的Na2C2O4,置于三个不同的洁净锥形瓶中,分别加入少量蒸馏水使其溶解,再加入少量硫酸酸化;Ⅲ.锥形瓶中溶液加热到75~80℃,趁热用I中配制的高锰酸钾溶液滴定至终点。

记录实验数据如表实验次数V1(滴定前读数/mL) V2(滴定后读数/mL) (V2 -V1)/mL1 2.65 22.67 20.022 2.60 23.02 20.423 2.60 22.58 19.98已知:2MnO4﹣+ 5C2O42﹣+16H+ =2Mn2++ 10CO2↑+ 8H2O,则KMnO4的纯度为__________(保留四位有效数字);若滴定后俯视滴定管读数,所得KMnO4的纯度将___(填“偏高”或“偏低”或“无影响”)。

【答案】(1)2KClO32MnOΔ2KCl + 3O2↑(2)不能CO2(过量)+KOH = KHCO3,因生成KHCO3的溶解度比K2CO3的小,可能在KMnO4析出时结晶析出而影响产品的纯度(3)MnO2(4)31.6 蒸发过度,使K2CO3伴随KMnO4析出(5)80.00% 偏高【解析】【分析】(1)步骤②的副反应有少量单质气体,则可能为KClO3在MnO2的催化作用下发生分解;(2)从表中数据可以看出,若CO2过量,则会与K2CO3反应生成KHCO3,溶解度小,可能随KMnO4一起结晶析出;(3)流程中起初投入MnO2,在步骤⑤中又生成MnO2,可循环利用;(4)从方程式3MnO2+KClO3+6KOH熔融3K2MnO4+KCl+3H2O、3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3可以看出,0.3mol MnO2最多得到产品0.2mol KMnO4,由此可计算出生成KMnO4的质量;从步骤⑥中加热前混合液的组成,可确定干燥产品的质量多于理论值的原因;(5)依据反应方程式2MnO4-+ 5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,代入数据即可求出KMnO4的纯度;若滴定后俯视滴定管读数,则读取的KMnO4的体积偏小,则所得KMnO4的浓度偏大,可推出纯度的变化。

【详解】(1)步骤②的副反应有少量单质气体生成,则可能为KClO3在MnO2的催化作用下发生分解,该反应的化学方程式为2KClO32MnOΔ2KCl + 3O2↑;(2)步骤⑤中CO2不能过量,原因是CO2(过量)+KOH=KHCO3,因生成KHCO3的溶解度比K2CO3的小,可能在KMnO4析出时结晶析出而影响产品的纯度;CO2(过量)+KOH=KHCO3,因生成KHCO3的溶解度比K2CO3的小,可能在KMnO4析出时结晶析出而影响产品的纯度;(3)起初投入MnO2,在步骤⑤中又生成MnO2,则流程中可循环利用的物质主要是MnO2;(4)从方程式3MnO2+KClO3+6KOH熔融3K2MnO4+KCl+3H2O、3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3可以看出,0.3mol MnO2最多得到产品0.2mol KMnO4,质量为0.2mol ×158g/mol=31.6g;某同学在实验中得到干燥产品的质量多于理论值,排除称量因素,从步骤⑦分析,可能的原因是蒸发过度,使K2CO3伴随KMnO4析出;(5)设参加反应的KMnO4的物质的量为x42MnO -245C O 2mol5mol 0.536g 134g/mol x- x=0.0016mol , 则KMnO 4的纯度为0.0016mol 100mL 158g/mol 20mL 100%1.58g⨯⨯⨯=80.00%;若滴定后俯视滴定管读数,则读取的KMnO 4的体积偏小,由此计算出的KMnO 4的浓度偏大,KMnO 4的质量偏大,所得KMnO 4的纯度将偏高。

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