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题目

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实验室可由软锰矿(主要成分为MnO₂)制备KMnO₄，方法如下：软锰矿与过量固体KOH和KClO₃在高温下反应，生成锰酸钾(K₂MnO₄)和KCl；用水溶解，滤去残渣，滤液酸化后，K₂MnO₄转变为MnO₂和KMnO₄；滤去MnO₂沉淀，浓缩滤液，结晶得到深紫色的针状KMnO₄.
请回答：
(1)由软锰矿制备K₂MnO₄的化学方程式是___________________；
(2)用K₂MnO₄制备KMnO₄的离子方程式是___________________；
(3)若用2.5 g软锰矿(含MnO₂ 80%)进行上述实验，计算KMnO₄的理论产量为________；
(4)KMnO₄能与热的经硫酸酸化的Na₂C₂O₄反应生成Mn²⁺和CO₂，该反应的化学方程式是________；
(5)上述制得的KMnO₄产品0.165 g，恰好与0.335 g纯Na₂C₂O₄反应完全，计算该KMnO₄的纯度．

答案

(1)3MnO₂+6KOH+KClO₃

3K₂MnO₄+KCl+3H₂O
(2)3MnO₄^2－+4H⁺===MnO₂↓+2MnO₄^－+2H₂O
(3)2.4 g
(4)2KMnO₄＋5Na₂C₂O₄＋8H₂SO₄===2MnSO₄＋K₂SO₄＋5Na₂SO₄＋10CO₂↑＋8H₂O
(5)95.8%

核心考点

试题【实验室可由软锰矿(主要成分为MnO2)制备KMnO4，方法如下：软锰矿与过量固体KOH和KClO3在高温下反应，生成锰酸钾(K2MnO4)和KCl；用水溶解，滤】；主要考察你对物质制备实验方案的设计等知识点的理解。[详细]

举一反三

氯化铜是一种广泛用于生产颜料、木材防腐剂等的化工产品。某研究小组用粗铜（含杂质Fe）按下述流程制备氯化铜晶体（CuCl₂·2H₂O）。

（1）实验室采用如下图所示的装置，可将粗铜与Cl₂反应转化为固体1（部分仪器和夹持装置已略去）。

①仪器A的名称是_______________。
② 装置B中发生反应的离子方程是_____________ 。
③ 有同学认为应在浓硫酸洗气瓶前增加吸收HCl的装置，你认为是否必要（填“是”或“否”）____________。
（2）试剂X用于调节pH以除去杂质， X可选用下列试剂中的（填序号）__________。
a．NaOH b．NH₃·H₂O c．CuO d．Cu₂(OH)₂CO₃ e．CuSO₄（3）在溶液2转化为CuCl₂·2H₂O的操作过程中，发现溶液颜色由蓝色变为绿色。小组同学欲探究其原因。
已知：在氯化铜溶液中有如下转化关系：
Cu(H₂O)₄²⁺ (aq) +4Cl^－(aq) CuCl₄^2－(aq) +4H₂O(l)
　蓝色　　　　　　　　　　黄色
① 上述反应的化学平衡常数表达式是K= _____________。若增大氯离子浓度，K值（填“增大”、“减小”或“不变”）。
② 取氯化铜晶体配制成蓝绿色溶液Y，进行如下实验，其中能够证明CuCl₂溶液中有上述转化关系的是（填序号）_____________。
a．将Y稀释，发现溶液呈蓝色
b．在Y中加入CuCl₂晶体，溶液变为绿色
c．在Y中加入NaCl固体，溶液变为绿色
d．取Y进行电解，溶液颜色最终消失

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四氯化钛是无色液体，沸点为136℃。它极易水解，遇空气中水蒸气即产生“白烟”（TiCl₄+H₂O=TiOCl₂+2HCl↑）。在650℃~850℃下，将氯气通过二氧化钛和炭粉的混合物可得到四氯化钛和一种有毒气体。下图是某科研小组制备TiCl₄的反应装置：其主要操作步骤如下：
①连接好整套装置，在通Cl₂前先通入CO₂气体并持续一段时间；
②当锥形瓶中TiCl₄的量不再增加时，停止加热，从侧管中改通CO₂气体直到电炉中的瓷管冷却为止；
③将TiO₂、炭粉混合均匀后，装入管式电炉中；
④将电炉升温到800℃，一段时间后改通Cl₂，同时在冷凝管中通冷凝水

试回答下列问题：
（1）正确的操作顺序为________________（填序号）。
（2）C装置中的反应的化学方程式为________________。
（3）B中的试剂为_____________；其作用是______________________。
（4）D装置的作用是_________________。
（5）干燥管中无水CaCl₂的作用是__________________。
（6）从环境保护的角度，提出一个优化方案________________ 。

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在苹果、香蕉等水果的果香中存在着乙酸正丁酯。某化学课外兴趣小组欲以乙酸和正丁醇为原料合成乙酸正丁酯。实验步骤如下：
（一）乙酸正丁酯的制备
①在干燥的50mL圆底烧瓶中，加入13.5mL（0.15mol）正丁醇和7.2mL（0.125mol）冰醋酸，再加入3～4滴浓硫酸，摇匀，投入1～2粒沸石。
按下图所示安装带分水器的回流反应装置，并在分水器中预先加入水，使水面略低于分水器的支管口。

②打开冷凝水，圆底烧瓶在石棉网上用小火加热。在反应过程中，通过分水器下部的旋塞不断分出生成的水，注意保持分水器中水层液面原来的高度，使油层尽量回到圆底烧瓶中。反应达到终点后，停止加热，记录分出的水的体积。
（二）产品的精制
③将分水器分出的酯层和反应液一起倒入分液漏斗中，用10 mL的水洗涤。有机层继续用10 mL10%Na₂CO₃洗涤至中性，再用10 mL 的水洗涤，最后将有机层转移至锥形瓶中，再用无水硫酸镁干燥。
④将干燥后的乙酸正丁酯滤入50 mL 烧瓶中，常压蒸馏，收集124～126 ℃的馏分，得11.6g产品。
（1）写出该制备反应的化学方程式_______________。
（2）冷水应该从冷凝管 ___________（填a或b）管口通入。
（3）步骤②中不断从分水器下部分出生成的水的目的是____________ 。步骤②中判断反应终点的依据是 _____________。
（4）产品的精制过程步骤③中，第一次水洗的目的是____________。两次洗涤完成后将有机层从分液漏斗的_____________置入锥形瓶中。
（5）下列关于分液漏斗的使用叙述正确的是_____________。
A．分液漏斗使用前必须要检漏，只要分液漏斗的旋塞芯处不漏水即可使用
B．装液时，分液漏斗中液体的总体积不得超过其容积的2/3
C．萃取振荡操作应如下图所示
D．放出液体时，需将玻璃塞打开或使塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔

（6）该实验过程中，生成乙酸正丁酯（式量116）的产率是______________。

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某研究小组用粗铜（含杂质Fe）按下述流程制备氯化铜晶体（CuCl₂·2H₂O）。

（1）实验室采用如下图所示的装置，可将反应①粗铜与Cl₂反应转化为固体1（部分仪器和夹持装置已略去）。

① 仪器A的名称是_________________。
② 连接好装置后，加入药品前，应该进行的实验操作是_______________。
③ 装置B中发生反应的离子方程式是______________。
④ 有同学认为应在浓硫酸洗气瓶前增加吸收HCl的装置，你认为是否必要（填“是”或“否”）________________。
⑤ 虚线内缺少实验装置，请你画出装置图，标明药品名称。
（2）试剂X用于调节pH以除去杂质， X可选用下列试剂中的（填序号）___________。
a．NaOH   b．NH₃·H₂O   c．CuO   d．Cu₂(OH)₂CO₃   e．CuSO₄
操作①的名称是______________。
（3）在溶液2转化为CuCl₂·2H₂O的操作过程中，发现溶液颜色由蓝色变为绿色。小组同学欲探究其原因。已知：在氯化铜溶液中有如下转化关系：
Cu(H₂O)₄²⁺ (aq) +4Cl^－(aq) CuCl₄^2－(aq) +4H₂O(l)
    蓝色                                          黄色
取氯化铜晶体配制成蓝绿色溶液Y，进行如下实验，其中能够证明CuCl₂溶液中有上述转化关系的是（填序号）_____________。
a．将Y稀释，发现溶液呈蓝色 b．在Y中加入CuCl₂晶体，溶液变为绿色 c．在Y中加入NaCl固体，溶液变为绿色 d．取Y进行电解，溶液颜色最终消失
（4）操作②需在氯化氢气流中经过加热浓缩、__________、过滤、洗涤、干燥。

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实验室用下列仪器、装置和药品制取并净化CO₂，然后用CO₂与Na₂O₂反应制取O₂。

图中A、B、C、D、E、F、G表示玻璃管接口，接口的弯曲和伸长部分未画出。请根据要求填写下列空白。
（1）装置②的作用是__________________。
（2）若所制取的气体按从左向右流向时，上述各仪器、装置的组装顺序是（填各仪器、装置的序号）____接③接____接______接____。其中②与④装置相连时，玻璃管接口应是_____接 ______。（填接口的字母）
（3）装置④中发生反应的离子方程式是______________ 。
（4）请用集气瓶、量筒、导管、双孔塞，设计一个测定O₂体积的装置，在方框中画出你设计的装置图。

（5）已知：该石灰石的实际纯度（CaCO₃的质量分数）为60％，且其中杂质不与盐酸反应。为使实验顺利进行，需Na₂O₂过量，则Na₂O₂质量不得少于_______g；某同学在上述实验中测得产生的O₂共224mL（标准状况下测定，不考虑损失），则该同学测出的石灰石的纯度（CaCO₃的质量分数）为________，石灰石的测定纯度与实际纯度之间产生误差的原因是______________________。

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