高锰酸钾在酸性介质中的强氧化性广泛应用于分析化学之中。如利用KMnO4 标准溶液测定C2O42—的物质的量浓度,其反应原理如下:5C2O42- + 2MnO4-+16H+ +4H2O=2[Mn(H2O)6]2+ +10CO2↑
(1)Mn2+基态的核外电子排布式可表示为 ;
(2)C2O42—离子中C原子轨道杂化类型为 ;1mol [Mn(H2O)6]2+中所含有的σ键数目为 。
(3)与CO2互为等电子体的一种阴离子为 (填化学式);常温下CO2呈气态,而H2O呈液态,其主要原因为 。
(4)将KMnO4在空气中焙烧可制得Mn3O4,Mn3O4中Mn元素的化合价为 。
某地煤矸石经预处理后主要含SiO2(61%)、Al2O3(30%)和少量的Fe2O3、FeO及MgO。实验小组设计如下流程用其制备碱式硫酸铝[Al2(OH)4SO4]:
(1)为提高“酸浸”时铝浸出率,可采取的措施之一是 。
(2)氧化时应控制反应温度在10℃~20℃,其原因是 ,“氧化”时可用MnO2替代,发生的离子方程式 。
(3)试剂X为 ,设计一个简单的实验,证明铁元素已被沉淀完全: 。
(4)加入CaCO3制备碱式硫酸铝的化学方程式 。
为回收利用废钒催化剂(含有V2O5、VOSO4及SiO2等,其中VOSO4可溶于水),科研人员最新研制了一种回收钒的新工艺,其主要流程如下:
(1)萃取、反萃取过程中所需的主要玻璃仪器为 。
(2)上述流程中涉及到两处氧化还原反应。
①“浸取还原”过程的产物为VOSO4,该反应的离子方程式为 。
②“氧化”过程无气体产生,溶液中VO2+转化为VO2+,该反应的离子方程式为 。
(3)“沉淀”过程中,沉钒率受温度、氯化铵系数(NH4Cl的质量与调节pH之后的料液中VO的质量比)等的影响,其中温度与沉淀率的关系如图所示,温度高于80℃沉钒率降低的可能原因是 。
(4)上述流程中所得沉淀为一系列的聚合物种[其分子组成可用NmHnVxOy表示],质谱法分析某沉淀的摩尔质量为832g/mol。取该沉淀83.2g用下列装置测定其组成,充分焙烧后玻璃管内残留V2O5固体为72.8g;所得气体通过U形管后,U形管增重3.6g。
①广口瓶中浓硫酸的作用为 。
②该沉淀的分子式为 。
硝酸铝是一种常见常见媒染剂。工业上用含铝废料(主要含Al、Al2O3、Fe3O4、SiO2等)制取硝酸铝晶体[Al(NO3)3·9H2O]及铝单质的流程如下:
(1)写出反应Ⅰ中Fe3O4参加反应的离子方程式: 。
(2)写出反应Ⅱ的离子方程式: 。
(3)该流程中有一处设计不合理,请指出并加以改正: 。
(4)写出反应Ⅵ的化学方程式: 。
有机物J是我国食品添加剂使用卫生标准规定允许使用的食品香料,香气强度为普通香料的3~4倍。有机物J的合成路线如下图
(1)该香料包装袋打开后需要尽快使用的原因是 。
(2)由D到 F需要先后经过的反应类型为 。
(3)可以用来检验F→I合成过程中生成了有机物I的方程式: 。
(4)J的一种同分异构体K,能与NaHCO3反应,在浓硫酸加热情况下可失去一分子水后能形成L或M,L中除苯环外还有一个六元环,而M能使溴水褪色。写出K的结构简式 。
(5)已知:利用题目所给信息设计由合成合成路线流程图示例如下:
将FeO与Cu(NO3)2的混合物9.08g全部溶于300mL、1mol/L的盐酸中,有部分Fe2+被酸性条件下的NO3-氧化(其化学反应方程式为:3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O),放出NO气体448mL(标准状况);继续向溶液中通入一定量的Cl2恰好将溶液中的Fe2+完全氧化;再加入10g过量的铁粉,充分反应放出H2,过滤,得到不溶固体。下列叙述不正确的是
A.Cu(NO3)2的物质的量为0.01mol
B.通入Cl2的体积(标准状况)为448mL
C.放出H2的体积(标准状况)为112mL
D.得到不溶固体的质量为6.72g