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專題二 硅及其化合物 1．戰(zhàn)國《周禮》沖記載“煤餅燒蠣房(即牡蠣殼)成灰”，并把這種灰稱為“蜃”。蔡倫將此溶于水制得的堿液用于造紙術(shù)中漚浸樹皮脫膠。該“蜃”的主要成分是 A． CaO B． Na2O C． Fe2O3 D． SiO2 【答案】A 【解析】 “煤餅燒蠣房成灰”（“蠣房”即牡蠣殼），并把這種灰稱為“蜃”，牡蠣殼為貝殼，貝殼主要成分為碳酸鈣，碳酸鈣灼燒生成氧化鈣，所以“蜃”主要成分是氧化鈣，A正確。 2．下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)與用途具有對應(yīng)關(guān)系的是 A． Si的熔點(diǎn)高，可用作半導(dǎo)體材料 B． Cl2具有強(qiáng)氧化性，可用于漂白有色有機(jī)物質(zhì) C． Na2CO3溶液呈堿性，可用于洗滌油污 D． Al2O3硬度很大，可用于制造耐火材料 【答案】C 3．共建“一帶一路”符合國際社會的根本利益，彰顯人類社會的共同理想和美好追求。下列貿(mào)易商品中，主要成分不屬于有機(jī)物的是 A． 中國絲綢 B．捷克水晶 C．埃及長絨棉 D．烏克蘭葵花籽油 【答案】B 【解析】中國絲綢主要成分是蛋白質(zhì)，屬于有機(jī)物，A錯誤；捷克水晶主要成分是二氧化硅，屬于無機(jī)物，B正確；埃及長絨棉主要成分是纖維素，屬于有機(jī)物，C錯誤；烏克蘭葵花籽油主要成分是油脂，屬于有機(jī)物，D錯誤。 4．下列物質(zhì)轉(zhuǎn)化中，兩種物質(zhì)之間一步反應(yīng)能實(shí)現(xiàn)的是 A． SiO2粗硅SiCl4高純硅 B． NH3NONO2硝酸 C． 海水Mg(OH)2MgCl2溶液Mg D． Fe3O4Fe2 (SO4)3溶液FeSO4溶液FeSO47H2O 【答案】B 【解析】二氧化硅與CO不反應(yīng)，應(yīng)該與碳在高溫下反應(yīng)，A錯誤；氨氣催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮繼續(xù)被氧化生成二氧化氮，二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸，B正確；電解氯化鎂溶液得到氫氧化鎂，應(yīng)該電解熔融的氯化鎂，C錯誤；四氧化三鐵與硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和硫酸亞鐵，不只得到硫酸鐵，D錯誤。 5．下列有關(guān)鈉及其化合物說法正確是的 A．將一小塊金屬鈉投入到硫酸銅溶液中，有紅色物質(zhì)析出 B．實(shí)驗(yàn)室中的NaOH溶液用帶有玻璃塞的試劑瓶盛裝 C． Na2O2和Na2O中陰、陽離子的個數(shù)比均為1:2 D． 某無色溶液進(jìn)行焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，直接觀察時，火焰呈黃色，則該溶液中陽離子只有Na+ 【答案】C 6．用如圖所示裝置和相應(yīng)試劑能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖? 選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 試劑a 試劑b 試劑c 裝置 A 驗(yàn)證非金屬性:S>C>Si 稀硫酸 Na2CO3 Na2SiO3溶液 B 制備純凈的NO 濃硝酸 Cu 水 C 檢驗(yàn)溶液X中含有CO32- 鹽酸 溶液X 澄清石灰水 D 除去Na2SO3中的Na2SO4 氯水 混合物 NaOH溶液 【答案】A 7．下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)與用途具有對應(yīng)關(guān)系的是 A． NaHCO3受熱易分解，可用于制胃酸中和劑 B． SiO2熔點(diǎn)高硬度大，可用于制光導(dǎo)纖維 C． Al2O3是兩性氧化物，可用作耐高溫材料 D． CaO能與水反應(yīng)，可用作食品干燥劑 【答案】D 【解析】A項(xiàng)，NaHCO3能與HCl反應(yīng)，NaHCO3用于制胃酸中和劑，NaHCO3用于制胃酸中和劑與NaHCO3受熱易分解沒有對應(yīng)關(guān)系；B項(xiàng)，SiO2傳導(dǎo)光的能力非常強(qiáng)，用于制光導(dǎo)纖維，SiO2用于制光導(dǎo)纖維與SiO2熔點(diǎn)高硬度大沒有對應(yīng)關(guān)系；C項(xiàng)，Al2O3的熔點(diǎn)很高，用作耐高溫材料，Al2O3用作耐高溫材料與Al2O3是兩性氧化物沒有對應(yīng)關(guān)系；D項(xiàng)，CaO能與水反應(yīng)，用于食品干燥劑，CaO用于食品干燥劑與CaO與水反應(yīng)有對應(yīng)關(guān)系。 8．工業(yè)上利用無機(jī)礦物資源生產(chǎn)部分材料的流程示意圖如下。下列說法不正確的是(　　) A． 在鋁土礦制備較高純度Al的過程中常用到NaOH溶液、CO2氣體、冰晶石 B． 石灰石、純堿、石英、玻璃都屬于鹽，都能與鹽酸反應(yīng) C． 在制粗硅時，被氧化的物質(zhì)與被還原的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為2∶1 D． 黃銅礦(CuFeS2)與O2反應(yīng)產(chǎn)生的Cu2S、FeO均是還原產(chǎn)物 【答案】B 【解析】用鋁土礦制備較高純度A1，首先用NaOH溶液將鋁土礦中的氧化鋁溶解轉(zhuǎn)化為偏鋁酸鈉溶液，然后過濾、向?yàn)V液中通入CO2氣體把偏鋁酸鈉轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀，再過濾得氫氧化鋁，接著加熱氫氧化鋁讓其分解為氧化鋁，最后用冰晶石作助熔劑，電解熔融的氧化鋁得到鋁，A正確；石英的主要成分是二氧化硅，它屬于酸性氧化物不與鹽酸反應(yīng)。玻璃的主要成分有二氧化硅、硅酸鈉、硅酸鈣，組成中有鹽故被稱為硅酸鹽產(chǎn)品，它也不能與鹽酸反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)室經(jīng)常用玻璃瓶盛放鹽酸， B不正確；在制粗硅時，發(fā)生反應(yīng)SiO2+2C=Si+2CO，被氧化的物質(zhì)C與被還原的物質(zhì)SiO2的物質(zhì)的量之比為2∶1，C正確；黃銅礦(CuFeS2)與O2反應(yīng)，銅由+2價降為+1價被還原得到Cu2S、氧由0價降至-2得到FeO，所以Cu2S、FeO均是還原產(chǎn)物，D正確。 9．灼熱的焦炭與水蒸氣反應(yīng)所得產(chǎn)物為H2、CO和少量CO2，為了檢驗(yàn)產(chǎn)物中的H2和CO(設(shè)氣體均被充分吸收)，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)裝置。下列有關(guān)說法錯誤的是 A． 為了實(shí)驗(yàn)安全，應(yīng)先點(diǎn)燃①處酒精燈，后點(diǎn)燃④處酒精燈 B． ②、③、⑤中依次盛裝氫氧化鈉溶液、濃硫酸和澄清石灰水 C． ④中黑色固體變紅色，即可證明產(chǎn)物中一定含有H2和CO中的一種或兩種 D． 若用堿石灰替換無水硫酸銅，也可以達(dá)到檢驗(yàn)H2和CO目的 【答案】D 10．化學(xué)與生產(chǎn)、生活密切相關(guān)。下列說法中不正確的是 A． 海水提鎂、煉鐵、制造玻璃等工業(yè)都用到石灰石 B． 將煤的液化、氣化，能減少二氧化碳的排放 C． 霧霾是一種分散系，N95活性炭口罩可用于防霾，其原理是吸附作用 D． 晶體硅制得的光電池，能直接將光能轉(zhuǎn)化為電能 【答案】B 【解析】海水提鎂是用氫氧化鈣沉淀鎂離子，要用到石灰石來制取氫氧化鈣，工業(yè)煉鐵需要加入石灰石用來造渣，工業(yè)制玻璃是用石灰石、純堿和二氧化硅為原料制取的，A正確。從質(zhì)量守恒的角度分析,反應(yīng)前后C的質(zhì)量不變,則使用煤的液化、氣化技術(shù),不能改變生成二氧化碳的量，B錯誤；活性炭具有吸附作用，可用于吸附霧霾，C正確；晶體硅可導(dǎo)電,光電池可將光能轉(zhuǎn)化為電能，D正確。 11．化學(xué)與社會、生活、科技有著密切的聯(lián)系，下列說法正確的是 A． 氯氣和明礬都能用于自來水的殺菌消毒 B． 蠶絲和棉花的組成元素相同，結(jié)構(gòu)不同，因而性質(zhì)不同 C． 利用高純硅制造的太陽能電池板可將光能直接轉(zhuǎn)化為電能 D． 用作艦載機(jī)降落攔阻索的特種鋼纜，屬于無機(jī)非金屬材料 【答案】C 12．在給定條件下，下列選項(xiàng)中所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實(shí)現(xiàn)的是 A． SiO2H2SiO3Na2SiO3 B． SSO2BaSO3 C． CuSO4(aq) Cu(OH)2Cu2O D． 飽和NaCl溶液NaHCO3Na2CO3 【答案】C 【解析】二氧化硅不能與水反應(yīng)，A錯誤。二氧化硫與氯化鋇溶液也不反應(yīng)，B錯誤。硫酸銅溶液中加入過量的氫氧化鈉溶液得到新制氫氧化銅懸濁液，再與葡萄糖反應(yīng)得到氧化亞銅的磚紅色沉淀，C正確。氯化鈉溶液與二氧化碳不反應(yīng)，D錯誤。 13．化學(xué)與我們的生活息息相關(guān)。下列說法不正確的是（ ） A． 玻璃、水晶和陶瓷都是傳統(tǒng)硅酸鹽材料 B． 可溶性鋁鹽和鐵鹽可用作凈水劑 C． SO2和NO2都能形成酸雨而破壞環(huán)境 D． CO2和CH4都是引起溫室效應(yīng)的氣體 【答案】A 【解析】水晶主要成分是二氧化硅，是氧化物不是硅酸鹽，A錯誤；鋁離子和鐵離子能水解生成氫氧化鋁和氫氧化鐵膠體，膠體具有吸附性，能吸附懸浮物而凈水，B正確；酸雨與二氧化硫、氮的氧化物排放有關(guān)，C正確；CO2、CH4都是形成溫室效應(yīng)的氣體，D正確。 14．隨著科技的進(jìn)步，化學(xué)品的使用日益增多，下列說法正確的是 A． 大量使用含丙烷、二甲醚等輔助成分的“空氣清新劑”，會對環(huán)境造成新的污染 B． 制造普通玻璃的原料為石英砂(SiO2)、石灰石(CaCO3)和黏土 C． 不法商販用連二硫酸鈉(Na2S2O4)對食品漂白，Na2S2O4只有氧化性無還原性 D． 某些桶裝水使用的劣質(zhì)塑料桶常含有乙二醇(HOCH2-CH2OH)，乙二醇不溶于水 【答案】A 15．根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象，所得結(jié)論正確的是 實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 A 在盛番茄湯的玻璃杯中加入適量植物油，充分?jǐn)嚢?、靜置 上層液體顏色比下層液體深 番茄色素在水中的溶解度比在植物油中的大 B 向Na2SiO3溶液中加入1～2滴酚酞溶液，再逐漸滴入稀鹽酸，邊加邊振蕩 溶液紅色變淺并接近消失時，有透明的凝膠產(chǎn)生 制得了硅酸膠體 C 向盛有10mL水的錐形瓶中，小心滴入SOCl2液體 劇烈反應(yīng)，液面有白霧形成，并有帶刺激性氣味的氣體逸出，該氣體能使品紅溶液褪色 SOCl2與水發(fā)生了氧化還原反應(yīng) D 向滴有酚酞溶液的碳酸鈉溶液中滴加足量氯化鋇溶液 析出白色沉淀，溶液紅色褪去 氯化鋇溶液顯酸性 【答案】B 【解析】在盛番茄湯的玻璃杯中加入適量植物油，充分?jǐn)嚢琛㈧o置，上層液體顏色比下層液體深，植物油難溶于水且密度比水小，植物油將番茄色素從水中萃取出來，說明番茄色素在水中的溶解度比在植物油中的小，A錯誤；Na2SiO3溶液中逐漸滴入稀鹽酸產(chǎn)生透明的凝膠，發(fā)生反應(yīng)：Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3（膠體），制得硅酸膠體，B正確；根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象“SOCl2與水劇烈反應(yīng)，液面有白霧形成，并有帶刺激性氣味的氣體逸出，該氣體能使品紅溶液褪色”，說明SOCl2與水反應(yīng)生成HCl和SO2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為SOCl2+H2O=2HCl+SO2↑，反應(yīng)前后元素的化合價沒有發(fā)生變化，該反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng)，C錯誤；Na2CO3溶液中存在水解平衡：CO32-+H2OHCO3-+OH-，加入BaCl2溶液，Ba2+與CO32-形成BaCO3白色沉淀，c（CO32-）減小，水解平衡逆向移動，溶液紅色褪去，BaCl2屬于強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽，BaCl2溶液呈中性，D錯誤。 16．硼氫化鈉(NaBH4，硼為+3價)為白色粉末，在干燥空氣中穩(wěn)定，在潮濕空氣中分解，是常用的還原劑。偏硼酸鈉（NaBO2）易溶于水，不溶于乙醇，易水解。目前有多種工藝可制備NaBH4。 （1）用硼精礦（含有一定量B2O3，及Al2O3、SiO2、Fe2O3等雜質(zhì)）制取NaBH4的流程如下： ① “溶解”時，B2O3與NaOH反應(yīng)生成了NaBO2，反應(yīng)離子方程式為________。 ② “除硅鋁”步驟加入CaO，而不加入CaCl2的原因有：能將硅、鋁以沉淀除去；盡量不帶入雜質(zhì)離子；________。 ③ “操作2”是將濾液蒸發(fā)、結(jié)晶、洗滌，其中洗滌選用的試劑最好是________。 ④ “反應(yīng)1”是MgH2與NaBO2混合得到NaBH4和MgO，其化學(xué)方程式為________。 （2）我國孫彥平采用耐腐蝕電極材料，以陽離子交換膜為隔離膜，電解偏硼酸鈉的堿溶液，也可以高效制備NaBH4。該工藝陽極產(chǎn)物為________，陰極電極方程式為________。 【答案】 略 略 乙醇 略 O2 略 ③“操作2”將濾液蒸發(fā)、結(jié)晶、洗滌得到NaBO2，根據(jù)“NaBO2易溶于水、不溶于乙醇、易水解”，為了減少NaBO2的溶解損失和水解，洗滌選用的試劑最好為乙醇。④NaBH4中B為+3價，則NaBH4中H為-1價。“反應(yīng)1”是MgH2與NaBO2混合得到NaBH4和MgO，該反應(yīng)前后元素的化合價不變，該反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng)，根據(jù)原子守恒，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2MgH2+NaBO2=NaBH4+2MgO。（2）電解NaBO2的堿溶液制備NaBH4，NaBH4中B為+3價，則NaBH4中H為-1價，NaBH4為還原產(chǎn)物，在陰極生成；根據(jù)放電順序，陽極電極反應(yīng)式為4OH--4e-=O2↑+2H2O，陽極產(chǎn)物為O2；陰極電極反應(yīng)式為BO2-+8e-+6H2O=BH4-+8OH-。 17．鉀長石(K2Al2Si6O16)通常也稱正長石，主要用于生產(chǎn)玻璃、陶瓷制品，還可用于制取鉀肥。某學(xué)習(xí)小組以鉀長石為主要原料，從中提取氧化鋁、碳酸鉀等物質(zhì)，工藝流程如下： 回答以下問題： (1) 請以氧化物組成的形式表示鉀長石的化學(xué)式為_____________ (2) 鉀長石中的鉀元素和鋁元素在Na2CO3作用下轉(zhuǎn)化為可溶性的KAlO2 和NaAlO2，寫出Al2O3 轉(zhuǎn)化為NaAlO2 的化學(xué)方程式_____________________。 (3) 已知“浸取”時應(yīng)保持溶液呈堿性，分析其原因?yàn)開___________(用離子方程式解釋)，若要提高浸取的速率，可采取的措施有_______________(回答一條)。 (4) 濾液1的主要成分是_________(填寫化學(xué)式) (5) 此工藝中可以循環(huán)利用的主要物質(zhì)是________、___________和水。 (6) 以石墨為電極，通過電解Al2O3 可制得金屬鋁。電解池中接電源負(fù)極的一極的電極反應(yīng)式是_______。長時間電解后，需要更換新的石墨電極的是___極(填“陰”或“陽”)。 【答案】 K2OAl2O36SiO2 Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑ AlO2-+2H2OAl(OH)3+OH- 不斷攪拌(或適當(dāng)加熱、將固體粉粹成更小的顆粒) NaHCO3；KHCO3 Na2CO3 CO2 Al3++3e-=Al 陽 向浸出液中通入過量CO2，發(fā)生的反應(yīng)有：CO2+KAlO2+2H2O=Al（OH）3↓+KHCO3、CO2+NaAlO2+2H2O=Al（OH）3↓+NaHCO3，過濾濾出Al（OH）3，濾液1的主要成分為KHCO3、NaHCO3。（5）根據(jù)流程，煅燒時產(chǎn)生CO2，浸出液中需要通入CO2；結(jié)晶后得到碳酸鈉晶體，煅燒中需要Na2CO3；此工藝中可以循環(huán)利用的主要物質(zhì)是Na2CO3、CO2和水。（6）電解池中接電源負(fù)極的一極為陰極，陰極電極反應(yīng)式為Al3++3e-=Al。以石墨為電極，電解熔融的Al2O3，陽極的電極反應(yīng)式為2O2--4e-=O2↑，陽極生成的O2與石墨反應(yīng)消耗石墨，長時間電解后，需要更換新的石墨電極的是陽極。 18．石英砂巖，是硅石中的一種，其主要化學(xué)成分可簡單表示為MgAl4Si10O26(OH)2(假設(shè)雜質(zhì)均能溶于硫酸)，工業(yè)上擬用該物質(zhì)為原料制備高純度硅，其藝流程如圖所示： （1）請將石英砂巖的組成用氧化物的形式表示：________________,酸浸時，為了提高浸取率可采取的措施有______________________________________。(答出兩點(diǎn)) （2）實(shí)驗(yàn)室用18.4molL-1的濃硫酸配制250mL4.8molL-1的硫酸，需量取濃硫酸_______mL(結(jié)果保留一位小數(shù))；配制時所用玻璃儀器除量筒、燒杯和玻璃棒外，還需__________________________。 （3）制備高純硅的過程中需要用到Cl2，請寫出實(shí)驗(yàn)室制備Cl2的離子反應(yīng)方程式：______________。 （4）請寫出b和H2反應(yīng)的化學(xué)方程式，并用單線橋法表示該反應(yīng)過程中電子的轉(zhuǎn)移：_______________。 （5）通過實(shí)驗(yàn)測得濾液a中c(Al3+)=1.0molL-1，c(Mg2+)=0.28molL-1，某同學(xué)打算通過調(diào)節(jié)溶液的pH值使Al3+和Mg2+完全分離(當(dāng)離子濃度降到1.010-6molL-1時即視為完全分離)，則試劑X用_______(填“0.1molL-1NaOH或“0.1molL-1氨水”)較好；沉淀時應(yīng)控制溶液的pH值的取值范圍為_______(已知：KspAl(OH)3=8.010-33，Ksp[Mg(OH)2]=2.810-11，lg2=0.3，lg5=0.7)。 【答案】 .MgO2Al2O310SiO2H2O 加熱或適當(dāng)增大H+的濃度或?qū)⒌V石粉碎 65.2 250mL容量瓶、膠頭滴管 MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O Si+4HCl 0.1molL-1氨水 [5.3，9.0) 離子反應(yīng)方程式為MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O；(4)根據(jù)流程圖，粗硅與氯氣反應(yīng)生成四氯化硅，四氯化硅和H2反應(yīng)生成硅和氯化氫，反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiCl4 + 2H24HCl + Si，反應(yīng)過程中電子的轉(zhuǎn)移用單線橋法表示為Si+4HCl；(5)由于氫氧化鋁是兩性氫氧化物，能夠溶于過量的氫氧化鈉溶液，因此選用0.1molL-1氨水較為合理；當(dāng)開始沉淀Mg2+時，c(OH-)====1.010-5molL-1，pH=9.0，當(dāng)完全沉淀Mg2+時，c(OH-)====10-3molL-1，pH在11~12之間，當(dāng)開始沉淀Al3+時，c(OH-)===2.010-11molL-1，pH=3.3，當(dāng)完全沉淀Al3+時，c(OH-)===2.010-9molL-1，pH=5.3，因此調(diào)節(jié)溶液的pH值使Al3+和Mg2+完全分離，需要控制溶液的pH值在[5.3，9.0)。 19．高錳酸鉀是常用的氧化劑。某化學(xué)小組在實(shí)驗(yàn)室以軟錳礦(主要成分是MnO2)為原料制備KMnO4，下圖是實(shí)驗(yàn)室制備高錳酸鉀的操作流程。 已知： 溫度 溶解度/g K2CO3 KHCO3 KMnO4 20℃ 111 33.7 6.38 請回答： （1）反應(yīng)①的化學(xué)方程式為______。加熱軟錳礦、KClO3、和KOH固體時，除三腳架、玻璃棒、泥三角和鐵坩堝外，還用到的儀器有_____，不采用瓷坩堝而選用鐵坩堝的理由是________。 （2）反應(yīng)②中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為________；上述流程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)是__________ （3）實(shí)驗(yàn)時，從濾液中得到KMnO4晶體的實(shí)驗(yàn)操作a為_____。若CO2過量會生成KHCO3導(dǎo)致得到的KMnO4產(chǎn)品的純度降低其原因是_________ （4）反應(yīng)③是模擬工業(yè)上采用惰性電極電解法制取高錳酸鉀晶體，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式_____。 【答案】 KClO3+3MnO2+6KOH3K2MnO+KCl+3H2O 酒精燈、坩堝鉗 瓷坩堝中的SiO2會與KOH發(fā)生反應(yīng)或SiO2+2KOH=K2SiO3+H2O 2:1 KOH、MnO2 蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過濾 KHCO3的溶解度較小，濾液蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶時KHCO3會隨KMnO4一同結(jié)晶析出 2K2MnO4+2H2O2KOH+2KMnO4+H2↑ 坩堝而選用鐵坩堝的理由是：瓷坩堝中的SiO2會與KOH發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)的方程式為SiO2+2KOH=K2SiO3+H2O。（2）根據(jù)流程，反應(yīng)②為向K2MnO4溶液中通入CO2生成MnO2、KMnO4和K2CO3，反應(yīng)的化學(xué)方程式為3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3，K2MnO4中Mn元素的化合價部分由+6價升至KMnO4中的+7價，KMnO4為氧化產(chǎn)物，部分由+6價降至MnO2中的+4價，MnO2為還原產(chǎn)物，根據(jù)得失電子守恒，反應(yīng)②中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物物質(zhì)的量之比為2:1。根據(jù)流程反應(yīng)②生成的MnO2，反應(yīng)③得到的KOH都可以循環(huán)利用，可循環(huán)利用的物質(zhì)是KOH、MnO2。（3）反應(yīng)②結(jié)束冷卻至室溫濾去MnO2后得到的溶液中含KMnO4和K2CO3，根據(jù)表中的溶解度，20℃時K2CO3的溶解度很大，KMnO4的溶解度較小，從濾液中得到KMnO4晶體的實(shí)驗(yàn)操作a是：蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過濾。反應(yīng)②中若CO2過量，反應(yīng)后濾去MnO2得到含KMnO4和KHCO3的混合溶液，根據(jù)表中溶解度數(shù)值可知，KHCO3的溶解度較小，濾液蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶時KHCO3會隨KMnO4一同結(jié)晶析出，導(dǎo)致得到的KMnO4產(chǎn)品純度降低。（4）根據(jù)流程，用惰性電極電解K2MnO4溶液得到KMnO4，陽極電極反應(yīng)式為MnO42--e-=MnO4-；根據(jù)放電順序，陰極電極反應(yīng)式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-；電解反應(yīng)的化學(xué)方程式為2K2MnO4+2H2O2KMnO4+2KOH+H2↑。 20．納米CaCO3作為工業(yè)上重要的無機(jī)填充材料,廣泛應(yīng)用于橡膠、塑料、涂料、油墨和造紙等行業(yè)。某化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室中利用下列裝置模擬工業(yè)制備納米CaCO3. 請回答下列問題: （1）儀器甲的名稱是________,在該實(shí)驗(yàn)中,其作用是_____. （2）將上述接口連接順序補(bǔ)充完整:a ；b ；d 。__________ （3）裝置D中選擇的試劑是__________(填序號,下同),裝置E中選擇的試劑是__________ ①飽和Na2CO3溶液 ②飽和NaHCO3溶液 ③無水CaCl2固體 ④堿石灰 （4）裝置C中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__________ （5）隨著氣體的通入，三頸燒瓶中產(chǎn)生白色沉淀且逐漸增多,但一段時間后,白色沉淀逐漸減少,其可能的原因?yàn)開______(結(jié)合化學(xué)用語解釋)。 （6）當(dāng)生成5g沉淀時,理論上消耗兩種氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)的總體積可能為_________ （7）已知:常溫下，Ksp(CaCO3)=2.810-9,Ksp(CaSO3)=1.410-7。向濃度為1.0mol/L的Na2SO3溶液中加入納米CaCO3,若使CaCO3向CaSO3轉(zhuǎn)化,則該混合液中c(SO32-)/c(CO32-)的值(x)的取值范圍為__________。 【答案】 干燥管 防止倒吸 fge、c、h ② ③ Ca2++2NH3+CO2+H2O=CaCO3↓+2NH4+ CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2，Ca(HCO3)2易溶于水 3.36L、7.84L x>50 選擇飽和NaHCO3溶液，裝置E是吸收未反應(yīng)的氨氣，可以選用無水CaCl2固體；(4)裝置C中氯化鈣和氨氣、二氧化碳反應(yīng)生成氯化銨和碳酸鈣，反應(yīng)的離子方程式為Ca2++2NH3+CO2+H2O=CaCO3↓+2NH4+；(5)碳酸鈣能夠被過量的二氧化碳轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈣，CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2，Ca(HCO3)2易溶于水，因此隨著氣體的通入，三頸燒瓶中產(chǎn)生白色沉淀且逐漸增多，但一段時間后，白色沉淀逐漸減少；(6)n(CaCl2)=0.2L0.5 mol/L=0.1mol，5g碳酸鈣沉淀的物質(zhì)的量==0.05mol，根據(jù)Ca2++2NH3+CO2+H2O=CaCO3↓+2NH4+可知，當(dāng)氯化鈣過量，消耗氨氣0.1mol，二氧化碳0.05mol，共消耗氣體0.15mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積=0.15mol22.4L/mol=3.36L；但通入的氣體過量將生成的部分碳酸鈣溶解，則生成0.1mol碳酸鈣消耗氨氣0.2mol，二氧化碳0.1mol，溶解0.05mol碳酸鈣需要消耗0.05mol二氧化碳，共消耗氣體0.35mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積=0.35mol22.4L/mol=7.84L； (7)向濃度為1.0mol/L的Na2SO3溶液中加入納米CaCO3，若使CaCO3向CaSO3轉(zhuǎn)化需要滿足c(SO32-) c(Ca2+)＞Ksp(CaSO3)，即c(SO32-)＞Ksp(CaSO3)，則＞==50。