Question

高錳酸鉀是常用的氧化劑。工業上以軟錳礦（主要成分是MnO₂）為原料制備高錳酸鉀晶體。下圖是實驗室制備的操作流程：

上述反應②的化學方程式：
已知：

（1）加熱軟錳礦、KClO₃和KOH固體時，不采用瓷坩堝而選用鐵坩堝的理由是_______；
反應①的化學方程式為______。
（2）從濾液中得到KMnO₄晶體的實驗操作依次是________（選填字母代號，下同）。
A．蒸餾  B．蒸發 C．灼燒  D．抽濾    E．冷卻結晶
（3）制備過程中需要用到純凈的CO₂氣體。制取純CO₂凈最好選擇下列試劑中_________。
A．石灰石  B．濃鹽酸 C．稀疏酸 D．純堿
（4）實驗時，若CO₂過量會生成KHCO₃，導致得到的KMnO₄產品的純度降低。原因是______  。
（5）由于CO₂的通人量很難控制，因此對上述實驗方案進行了改進，即把實驗中通CO₂改為加其他的酸。從理論上分析，選用下列酸中________ ，得到的產品純度更高。
A．醋酸     B．濃鹽酸      C．稀硫酸

Answer 1

（1）高溫下強堿要腐蝕坩堝（瓷坩堝的主要成分是硅酸鹽，含有二氧化硅，要與堿反應。）3MnO₂＋KClO₃＋6KOH3K₂MnO₄＋KCl＋3H₂O（2）B E D （3）C D（4）KHCO₃的溶解度比K₂CO₃小很多，濾液蒸發濃縮時KHCO₃會隨KMnO₄一起結晶析出。（5）A（因為鹽酸有還原性；醋酸鉀的溶解度比硫酸鉀大很多，蒸發濃縮時基本上都會留在母液里）

試題分析：（1） 加熱軟錳礦、KClO₃和KOH固體混合物時，由于KOH會與瓷坩堝中的SiO₂發生反應：2KOH+SiO₂K₂SiO₃+H₂O腐蝕坩堝，而不與Fe發生反應，所以要用鐵坩堝。根據題意可知反應①的化學方程式為3MnO₂＋KClO₃＋6KOH3K₂MnO₄＋KCl＋3H₂O 。 （2）從濾液中得到KMnO₄晶體的實驗操作依次是蒸發濃縮、冷卻結晶、抽濾。因此選項為B、E、D。（3）制備過程中需要用到純凈的CO₂氣體，酸應該用不揮發性的酸——H₂SO₄，但是H₂SO₄與CaCO₃發生反應產生CaSO₄微溶于水，覆蓋在CaCO₃的表面，是反應不能再進行。所以鹽應該用Na₂CO₃.選項為C、D。（4）實驗時，若CO₂過量會生成KHCO₃，導致得到的KMnO₄產品的純度降低。原因是KHCO₃的溶解度比K₂CO₃小很多，濾液蒸發濃縮時KHCO₃會隨KMnO₄一起結晶析出。（5） 若把實驗中通CO₂改為加其他的酸，因為有揮發性，不能選用，K₂SO₄的溶解度比CH₃COOK小的多，因此綜合考慮應該選擇醋酸得到的產品純度更高。故選項為A。