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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...

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+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Mn3O4Mn3O4Mn元素的化合价为              

 

(1)1s22s22p63s23p63d5或 [Ar]3d5 (2)sp2杂化;18mol 或 18×6.02×1023 (3)OCN—或SCN—;水分子之间存在氢键 (4)+2 和 +3 【解析】 试题分析:(1)Mn原子核外电子数为25,核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d54s2,所以,Mn2+基态的核外电子排布式可表示为1s22s22p63s23p63d5或 [Ar]3d5。 故答案为:1s22s22p63s23p63d5或 [Ar]3d5; (2)C2O42—离子中与C原子直接相连的是3个原子,且碳原子不存在未成键电子,所以轨道杂化类型为sp2杂化;在[Mn(H2O)6]2+中每个水分子内含有2个σ键,每个水分子与中心离子Mn2+间形成一条配位键,所以1mol [Mn(H2O)6]2+中所含有的σ键数目为18mol 或 18×6.02×1023。 故答案为:sp2杂化;18mol 或 18×6.02×1023; (3)与CO2互为等电子体的一种阴离子为OCN—或SCN—;常温下CO2呈气态,而H2O呈液态,其主要原因为水分子之间存在氢键,分子间作用力大,熔沸点高。 故答案为:OCN—或SCN—;水分子之间存在氢键; (4)将KMnO4在空气中焙烧可制得Mn3O4,Mn3O4中Mn元素的化合价为+2 和 +3。 故答案为:+2 和 +3。 考点:考查原子结构;核外电子排布式;原子轨道杂化类型;物质结构与性质关系  
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考点分析:
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某地煤矸石经预处理后主要含SiO2(61%)Al2O3(30%)和少量的Fe2O3FeOMgO。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     

 

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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,主要流程如下:

(1)萃取反萃取过程中所需的主要玻璃仪器                 

(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)的影响,其中温度与沉淀率的关系如图所示,温度高于80℃沉钒率降低可能原因           

(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]谱法分析沉淀的摩尔质量为832g/mol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广口瓶中硫酸的作用为                    

②该沉淀的分子式为                       

 

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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]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:    

 

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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                 

(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:

 

 

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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

 

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