Question

【題目】高錳酸鉀（KMnO4）是常用的氧化劑。以軟錳礦（主要成分是MnO2）為原料制備高錳酸鉀晶體的操作流程如下：

相關(guān)資料：①物質(zhì)溶解度

②錳酸鉀［K2MnO4］

外觀性狀：墨綠色結(jié)晶。其水溶液呈深綠色，這是錳酸根（MnO42-）的特征顏色。

化學(xué)性質(zhì)：在強(qiáng)堿性溶液中穩(wěn)定，在酸性、中性和弱堿性中，MnO42-會發(fā)生岐化反應(yīng)。

試回答下列問題：

（1）烘炒前，混配KOH和軟錳礦固體，將軟錳礦粉碎，其作用是_____，上述流程中趁熱過濾的目的是___。

（2）請寫出實(shí)驗(yàn)中通入適量CO2時(shí)體系中可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：____。

（3）下列有關(guān)上述流程及操作說法正確的是_____。

A. 平爐中發(fā)生的反應(yīng)中MnO2的作用是氧化劑

B. 流程中CO2用醋酸溶液代替，得到的產(chǎn)品純度更高，而不能用鹽酸和硫酸代替

C. 抽濾前，應(yīng)先將濾紙放入布氏漏斗中，微開水龍頭，使濾紙緊貼漏斗的瓷板上

D. 抽濾完畢，先斷開水泵與吸濾瓶間的橡皮管，然后關(guān)閉水龍頭

（4）洗滌KMnO4晶體最好的試劑是______。

A. 無水乙醇 B. 乙醇水溶液 C. 氫氧化鉀溶液 D. 冷水

（5）晶體干燥時(shí)，溫度控制在80℃為宜，溫度不宜過高的理由是___。

Answer 1

【答案】增大接觸面積，加快反應(yīng)速度 防止高錳酸鉀析出 3MnO42-+3CO2+2OH-=2MnO4-+MnO2↓+H2O+3CO32- BD D 溫度過高，產(chǎn)品受熱分解

【解析】

軟錳礦與氫氧化鉀在烘炒鍋里和氧氣反應(yīng)生成了墨綠色熔塊，可得到K2MnO4，冷卻溶于水后得到K2MnO4的堿性溶液，通入CO2調(diào)節(jié)pH，離子反應(yīng)為3MnO42-+3CO2+2OH-=2MnO4-+MnO2↓+H2O+3CO32- ，趁熱過濾、冷卻結(jié)晶可得到KMnO4，據(jù)此分析。

（1）將軟錳礦粉碎，增大了接觸面積，能加快反應(yīng)速率；KMnO4的溶解度隨溫度的升高而升高，因此需要趁熱過濾；

（2）通入適量的CO2時(shí)與K2MnO4堿性溶液反應(yīng)得到MnO2和KMnO4，離子反應(yīng)為：3MnO42-+3CO2+2OH-=2MnO4-+MnO2↓+H2O+3CO32-；

（3）A.平爐反應(yīng)中錳元素化合價(jià)升高，失電子，做還原劑，A項(xiàng)錯(cuò)誤；

B.二氧化碳用醋酸代替，醋酸鉀的溶解度大于碳酸鉀，遠(yuǎn)大于高錳酸鉀，降溫結(jié)晶時(shí)不會隨著高錳酸鉀一起結(jié)晶出來，會使得到的產(chǎn)物純度更高，如 CO2用硫酸溶液代替，硫酸鉀的溶解度和高錳酸鉀接近，降溫時(shí)會和高錳酸鉀一起析出，使得到的產(chǎn)品不純，所以不能用鹽酸和硫酸代替二氧化碳，B項(xiàng)正確；

C. 抽濾前，應(yīng)先將濾紙放入布氏漏斗中，用蒸餾水潤濕，微開水龍頭，使濾紙緊貼漏斗的瓷板上，C項(xiàng)錯(cuò)誤；

D. 抽濾完畢，先斷開水泵與吸濾瓶間的橡皮管，然后關(guān)閉水龍頭，D項(xiàng)正確；

答案選BD。

（4）高錳酸鉀的溶解度隨溫度的降低而減低，因此洗滌KMnO4晶體最好的試劑是冷水；

（5）由于溫度過高晶體會受熱分解，故應(yīng)把溫度控制在80℃。