26.(16分)

實驗室可由軟錳礦(主要成分為MnO₂)制備KmnO₄，方法如下：軟錳礦與過量固體KOH和KclO₃在高溫下反應，生成錳酸鉀(K₂MnO₄)和KCl：用水溶解，濾去殘渣，濾液酸化后，K₂MnO₄。請回答：

(1)　　　 軟錳礦制備K₂MnO₄的化學方程式是

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；

(2)K₂MnO₄制備KMnO₄的離子方程式是　　　　　　　　　　；

(3)若用2.5g軟錳礦(含MnO₂80%)進行上述實驗，計算KmnO₄的理論產(chǎn)量；

(4)KmnO₄能與熱的經(jīng)硫酸酸化的Na₂C₂O₄反應生成Mn²⁺和CO₂₊該反應的化學方程式是

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；

(5)上述制得的KmnO₄產(chǎn)品0.165g，恰好與0.335g鈍Na₂C₂O₄反應完全，計算該KmnO₄的純度。

第26題的第(3)問和第(5)和第13題，以電解和氧化還原知識點為載體，考察考生對相關知識的掌握程度和依據(jù)有關反應式進行計算的能力。

　　 2009年理科綜合化學部分涉及到計算的題有：

13.電解100mL含　 c(H⁺)＝0.30mol/L的下列溶液，當電路中通過0.04mol電子時，理論上析出金屬質(zhì)量最大的是

A.0.10mol/LAg⁺ B.0.02mol/L Zn²⁺

C.0.20mol/L Cu²⁺ D.0.20mol/L Pb²⁺

(1)由圖象信息寫出反應的化學方程式：

例1.某溫度時，在2L容器中X、Y、Z三種物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖1，由圖中的數(shù)據(jù)分析該反應的化學方程式為　　　 。反應開始至2min，Z的平均反應速率為　　　 。

解析：化學方程式書寫關鍵是確定反應物和生成物及它們對應的系數(shù)。一般地，反應物的量隨時間不斷減小，生成物則是不斷增加�；瘜W方程式各物質(zhì)的化學計量系數(shù)之比等于相應物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化量的比值。

(2)化學反應速率與各影響因素的關系。

例2.把鎂條投入盛有鹽酸的燒杯里，產(chǎn)生氫氣的速率可由圖2，在下列因素中：①.H+濃度；②.鎂條的表面積；③.溶液的濃度；④.Cl-濃度。影響反應速率的因素是()。

A．①④B．③④.C．①②③D．②③

解析：由Mg+2H+==Mg2++H2↑可知Cl--不影響反應速率，溫度越高，反應速率越大；隨反應的進行，H+濃度不斷減小，則反映速率逐漸減慢。

(3)P、T對化學反應速率的影響：

例3．如圖3表示外界條件(溫度、壓強)的變化對下列反應L(S)+G(g)==2R(g)-Q的影響，在圖中Y軸是指()

A．平衡混合物中R的體積分數(shù)B．平衡混合物中G的體積分數(shù)

C．G的轉(zhuǎn)化率　　　　　　　　 D．L的轉(zhuǎn)化率

解析：曲線反應的是溫度、壓強與Y之間的關系，且溫度升高，Y減小，壓強增大Y增大。根據(jù)化學方程式及選項的要求得出結(jié)論。

例4.在mA(S)+nB(g==pC(g)+Q的可逆反應中，在一定溫度的條件下，B的質(zhì)量分數(shù)與壓強的關系如圖4，有關敘述正確的是()

A．m+n＜P　 　B．n＞p　　　　 C．x點時，正反應速率大于逆反應速率

D．x點的反應速率比y點的小E.y點時，正反應速率大于逆反應速率

解析：由圖象曲線可知：Z%隨壓強增大而增大，故增大壓強平衡逆向移動，又因為A為固體，則n＜p，故A，B均錯誤；x、y兩點均未達到平衡狀態(tài)，其中x點表示從正反應開始達到平衡狀態(tài)前的某個狀態(tài)，在一定溫度和壓強下，從正反應由大到小，最后達到平衡，所以正反應速率大于逆反應速率。Y點表示在一定溫度和壓強下，從逆反應開始；從圖可知，y點壓強大于x點壓強，則可知y點反應速率大于x點反應速率。

(4).根據(jù)圖示進行有關計算。

例5.把大氣中的游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為氮的化合物的過程稱為固氮。生物固氮和大氣固氮(閃電時N2轉(zhuǎn)化為NO)屬于自然固氮，這遠不能滿足人類的需要。工業(yè)固氮(合成氨)是目前人工固氮的主要方法。有關大氣固氮和工業(yè)固氮的平衡常數(shù)K值分別如下表一和表二。

表一：N2 + O2 ⇌2NO　　　　　　　　

表二：N2 + 3H2 ⇌2NH3

(1)根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)分析，下列說法正確的是_________。

a．在常溫下，大氣固氮幾乎不可能，而工業(yè)固氮非常容易進行

b．人類大規(guī)模模擬大氣固氮是無意義的

c．在常溫下，大氣固氮與工業(yè)固氮完成程度相差很大

d．大氣固氮與工業(yè)固氮都是放熱反應

(2)在一定條件下，工業(yè)固氮在一固定體積的密閉容器中進行直至平衡，有人畫出了下列圖像a和b；達到平衡后，向密閉容器中分別充入稀有氣體或升高溫度，有人又分別畫出了如下圖像c和d。其中有關圖像正確的是______________(填編號)。

(3)在一定條件下，工業(yè)固氮反應在體積為VL的

密閉容器中進行，有關圖像如右圖，則用H2

表示從開始到平衡時該反應的平均速率：

v＝_______________________。

解析：(1) 由表中數(shù)據(jù)可得，在常溫下，大氣固氮的K值很小，但也可能固氮，而工業(yè)固氮的K值很大。又由表中數(shù)據(jù)分析得出，表一的平衡常數(shù)均隨溫度升高而增大，即均升溫平衡正向移動，因此正向是吸熱反應；而表二的平衡常數(shù)均隨溫度升高而減小，即均升溫平衡逆向移動，因此正向是放熱反應，所以選項bc符合題意。

(2)在一定條件下，工業(yè)固氮N2 +3H2 ⇌2NH3在一固定體積的密閉容器中進行，因為混合氣體總質(zhì)量不變(質(zhì)量守恒定律)，而總物質(zhì)的量減小直至平衡，因而平均相對分子質(zhì)量增大直至平衡保持不變，a正確。又因混合氣體總質(zhì)量不變，而容器體積不變，即氣體體積也不變，所以氣體的密度始終不變，b錯誤。達到平衡后，向密閉容器中充入稀有氣體時，雖然容器內(nèi)壓強增大，但N2、H2、NH3的濃度(或其分壓)不變，因此平衡不移動，平衡時氨的百分含量不變，故c錯誤。而達到平衡后，向密閉容器中升高溫度，由于正反應放熱，平衡逆向移動，所以平衡時氨的百分含量減小，故d正確。

(3)因為圖中沒有標出H2平衡時的物質(zhì)的量，所以H2的濃度變化量無法求出，只能先求出NH3的速率，再根據(jù)速率之比等于化學計量數(shù)之比，求H2的速率了。在0→t2時間內(nèi)，NH3的濃度變化量為n2/V　 mol/L,則NH3的速率為n2/Vt2　 mol/(L·s)，所以H2的速率為 mol/(L·s)。

13．三硅酸鎂為白色無味粉末，不溶于水和乙醇，易與無機酸反應．有關部門規(guī)定三硅酸鎂樣品中含水量不超過12.2%為優(yōu)良級．某化學興趣小組欲測定三硅酸鎂的化學式(可用Mg_xSi₃O_y·mH₂O表示)，實驗步驟如下：

步驟一：取16.6 g三硅酸鎂樣品，充分加熱至不再分解，冷卻、稱量，得固體13.0 g.

步驟二：另取16.6 g三硅酸鎂樣品，向其中加入足量100 mL 4mol/L的鹽酸，充分反應后，過濾、洗滌、灼燒，得固體9.0 g．該固體為空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，且熔沸點很高．

(1)通過計算確定Mg_xSi₃O_y·mH₂O的化學式．

(2)該小組測定的三硅酸鎂樣品是否為優(yōu)良級？

(3)寫出該三硅酸鎂樣品與鹽酸反應的化學方程式．

解析：(1)由題意知步驟二中得到的固體為SiO_2,9.0 gSiO₂的物質(zhì)的量為0.15 mol，樣品中H₂O的質(zhì)量為3.6 g，物質(zhì)的量為0.2 mol.

設16.6 g三硅酸鎂的物質(zhì)的量為a

Mg_xSi₃O_y·mH₂O-3SiO₂-mH₂O

1　　　　　3　　m

a　　　　0.15 mol　0.2 mol

解得a＝0.05 mol，m＝4

Mg_xSi₃O_y·mH₂O的摩爾質(zhì)量為：＝332 g/mol

即24x+28×3+16y+18×4＝332①

由化合物中化合價代數(shù)和為零得2x+4×3＝2y②

聯(lián)立①②求解得：x＝2，y＝8，

所求化學式為Mg₂Si₃O₈·4H₂O.

(2)樣品中水的質(zhì)量為16.6 g－13.0 g＝3.6 g，所以樣品中含水量為×100%≈21.7%＞12.2%，故樣品不是優(yōu)良級．

(3)根據(jù)反應情況可寫出該三硅酸鎂樣品與鹽酸反應的化學方程式為：

Mg₂Si₃O₈·4H₂O+4HCl===2MgCl₂+3H₂SiO₃↓+3H₂O.

答案：(1)Mg₂Si₃O₈·4H₂O　(2)否

(3)Mg₂Si₃O₈·4H₂O+4HCl===2MgCl₂+3H₂SiO₃↓+3H₂O

12．下圖所示為物質(zhì)A-K之間的轉(zhuǎn)化關系，反應①為電解A的飽和溶液，是一種重要的化工反應，反應②③在工業(yè)上對某種物質(zhì)的提純具有非常重要的意義，通過④⑤反應而得到的L常用作實驗室和袋裝食品、瓶裝食品等的干燥劑，也可以用作催化劑的載體．G、I常溫下是無色氣體．

請回答：

(1)B為________，G為________(寫化學式)．

(2)寫出D、E反應生成F的化學方程式________________________________________．

(3)寫出反應④的離子方程式______________________________________________．

(4)寫出反應①的化學方程式______________

________________________________________．

解析：由題意：反應①為電解A的飽和溶液，是一種重要的化工反應，可推測為氯堿工業(yè)反應；反應②③在工業(yè)上對某種物質(zhì)的提純具有非常重要的意義，可推測為工業(yè)粗硅的提純；通過④⑤反應而得到的L常用作實驗室和袋裝食品、瓶裝食品等的干燥劑，也可以用作催化劑的載體，可推測為硅膠的制�。�綜上所述，不難推斷圖中的各種物質(zhì)．

答案：(1)Cl₂　CO

(2)SiO₂+2NaOH===Na₂SiO₃+H₂O

(3)SiO+CO₂+H₂O===H₂SiO₃↓+CO

(4)2NaCl+2H₂O2NaOH+Cl₂↑+H₂↑

11．如何用所提供的試劑和方法除去各粉末狀混合物中的雜質(zhì)(括號內(nèi)為雜質(zhì))．將所選答案的編號填入表內(nèi)相應的空格內(nèi)(如果不需要外加試劑，則對應答案欄可不填)．

可供選擇的試劑：A.鹽酸　B．氫氧化鈉溶液　C．氧氣　D．水　E．二氧化碳

可供選用的操作：①水洗　②加熱�、鄹邷刈茻�　④過濾�、萁Y(jié)晶

解析：可根據(jù)二氧化硅是不溶于水的酸性氧化物，它可跟強堿反應，不跟酸(氫氟酸除外)反應，受熱不分解等性質(zhì)來選擇，而三氧化二鐵、碳酸鈣跟鹽酸反應；硅酸、氯化銨受熱分解．通過一定操作，即可除去雜質(zhì)，除雜過程中所發(fā)生的化學方程式如下：

(1)SiO₂+2NaOH===Na₂SiO₃+H₂O

(3)Fe₂O₃+6HCl===2FeCl₃+3H₂O

(4)CaCO₃+2HCl===CaCl₂+CO₂↑+H₂O

(5)H₂SiO₃SiO₂+H₂O

(6)NH₄ClNH₃↑+HCl↑

答案：(1)B�、堋�(2)D�、堍荨�(3)A�、堋�(4)A�、堋�(5)③　(6)②

10．“空對空”響尾蛇導彈頭部的“紅外眼睛”，能分辨出0.001℃的溫差變化，它是由熱敏陶瓷材料和熱釋電陶瓷材料做成的．下列敘述中不正確的是

(　)

A．“紅外眼睛”對熱非常敏感

B．“紅外眼睛”的熱目標是敵機發(fā)動機或尾部噴口高溫區(qū)

C．“紅外眼睛”的電阻值隨溫度明顯變化

D．“紅外眼睛”的工作原理與人眼相同

解析：由“紅外眼睛”是由熱敏陶瓷材料和熱釋電陶瓷材料做成的，可知它對熱很敏感，故A、B、C正確，D不正確．

答案：D

9．(2009·廣州高三調(diào)研)下列敘述不正確的是

(　)

A．金剛砂的成分是Al₂O₃，可用作砂紙、砂輪的磨料

B．水晶和瑪瑙的主要成分都是SiO₂

C．含硅的鋼具有良好的導磁性

D．太陽能電池可用硅材料制作，其應用有利于環(huán)保、節(jié)能

解析：金剛砂的成分是SiC，其熔沸點很高，硬度大，可作砂紙、砂輪的磨料，故選A.

答案：A

8．下列離子方程式書寫不正確的是

(　)

A．SiO₂與燒堿溶液作用：SiO₂+2OH^－===SiO+H₂O

B．向燒堿溶液中通入足量CO₂：CO₂+OH^－===HCO

C．晶體硅與燒堿溶液作用：

Si+2OH^－+H₂O===SiO+2H₂↑

D．CaCO₃溶于稀硝酸中：CO+2H⁺===CO₂↑+H₂O

解析：SiO₂與CO₂均具有酸性氧化物的性質(zhì)，均能與堿作用生成鹽和水，但CO₂過量時生成碳酸氫鹽，故A、B正確；C項中單質(zhì)硅能與NaOH作用生成Na₂SiO₃同時放出H₂，正確；D項中CaCO₃難溶于水，應寫化學式，D錯誤．

答案：D

7．下列物質(zhì)中，按其成分能與玻璃、水泥、陶瓷歸于同一類的是

(　)

A．硅石　 　　　　　　　　　　　　　　　　 B．碳化硅

C．硅酸鈉　 　　　　　　　　　　　　　　 D．二氧化硅

解析：玻璃、水泥、陶瓷的成分中均含硅酸鹽，因此選C.

答案：C