Question

【題目】高錳酸鉀是常用的氧化劑。工業(yè)上以軟錳礦（主要成分是MnO2）為原料制備高錳酸鉀晶體。中間產(chǎn)物為錳酸鉀。下圖是實(shí)驗(yàn)室模擬制備KMnO4晶體的操作流程：

已知：錳酸鉀（K2MnO4）是墨綠色晶體，其水溶液呈深綠色，這是錳酸根離子（MnO42-）在水溶液中的特征顏色，在強(qiáng)堿性溶液中能穩(wěn)定存在；在酸性、中性和弱堿性環(huán)境下，MnO42-會發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)，生成MnO4-和MnO2。

回答下列問題：

（1）KOH的電子式為______，煅燒KOH和軟錳礦的混合物應(yīng)放在_______中加熱（填標(biāo)號）。

a.燒杯 b.瓷坩堝 c.蒸發(fā)皿 d.鐵坩堝

（2）調(diào)節(jié)溶液pH過程中，所得氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為______。

（3）趁熱過濾的目的是_______________________________。

（4）已知20℃時K2SO4、KCl、CH3COOK的溶解度分別為11.1g、34g、217g，則從理論上分析，選用下列酸中__________（填標(biāo)號），得到的高錳酸鉀晶體純度更高。

a.稀硫酸 b.濃鹽酸 c.醋酸 d.稀鹽酸

（5）產(chǎn)品中KMnO4的定量分析：

①配制濃度為0.1250mg·mL-1的KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液100mL。

②將上述溶液稀釋為濃度分別為2.5、5.0、7.5、10.0、12.5、15.0（單位：mg·L-1）的溶液，分別測定不同濃度溶液對光的吸收程度，并將測定結(jié)果繪制成曲線如下。

③稱取KMnO4樣品（不含K2MnO4）0.1250g按步驟①配得產(chǎn)品溶液1000mL，取10mL稀釋至100mL，然后按步驟②的方法進(jìn)行測定，兩次測定所得的吸光度分別為0.149、0.151，則樣品中KMnO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____。

（6）酸性KMnO4溶液與FeSO4溶液反應(yīng)的離子方程式為_______________________。

Answer 1

【答案】 d 2∶1 防止析出高錳酸鉀，降低產(chǎn)率 c 90.0% MnO4-+5Fe2++8H+ =Mn2++5Fe3++4H2O

【解析】（1）本題考查電子式的書寫和儀器的選擇，KOH屬于離子化合物，其電子式為，因?yàn)槭庆褵�，燒杯和蒸發(fā)皿的不耐高溫，因此選項(xiàng)ac錯誤，瓷坩堝成分是SiO2，SiO2在高溫下與KOH反應(yīng) ，因此不能用瓷坩堝，因此選項(xiàng)d正確；（3）考查氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)目守恒，根據(jù)信息，錳酸鉀在酸性、中性、弱堿性環(huán)境中發(fā)生歧化反應(yīng)，MnO2是錳酸鉀中Mn由＋6價→＋4價，化合價降低得到，因此MnO2是還原產(chǎn)物，KMnO4是氧化產(chǎn)物，n(KMnO4)×1=n(MnO2)×2，得出n(KMnO4):n(MnO2)=2:1；（3）考查物質(zhì)的分離，高錳酸鉀溶于水，MnO2不溶于水，因此趁熱過濾目的是防止析出高錳酸鉀，降低產(chǎn)率；（4）考查物質(zhì)的分離和提純，高錳酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)，因此選項(xiàng)b錯誤；然后根據(jù)三種物質(zhì)的溶解度大小，溶解度越大，得到高錳酸鉀純度越高，故選項(xiàng)c正確；（5）③考查化學(xué)計(jì)算，吸光度的平均值為(0.149＋0.151)/2=0.150，此時對應(yīng)的KMnO4的濃度為11.25mg·L－1，則1000mL的溶液中KMnO4的濃度為11.25×1000/100mg·L－1=112.5mg·L－1，因此高錳酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為112.5/（0.1250×103）×100%=90.0%；（6）本題考查氧化還原反應(yīng)方程式的書寫，利用高錳酸鉀的氧化性，把Fe2＋氧化成Fe3＋，本身被還原成Mn2＋，然后根據(jù)化合價的升降法進(jìn)行配平，即離子反應(yīng)方程式為MnO4－+5Fe2＋+8H＋ =Mn2＋+5Fe3＋+4H2O。