Question

【題目】高錳酸鉀是中學化學常用的試劑。主要用于防腐、化工、制藥等。實驗室模擬工業上用軟錳礦制備高錳酸鉀的流程如下：

（1）實驗室熔融二氧化錳、氧氧化鉀、氯酸鉀時應選擇哪一種儀器________________

a.普通玻璃坩堝 b.石英坩堝 c.陶瓷坩堝 d.鐵坩堝

（2）第一步熔融時生成K2MnO4的化學方程式：_________

（3）操作Ⅰ中根據KMnO4和K2CO3兩物質在____________ (填性質)上的差異，采用濃縮結晶、趁熱過濾得到KMnO4。趁熱過濾的原因是_______________

（4）反應b是電解法制備KMnO4，其裝置如圖所示，a作____________極(填“陽”或“陰”)，中間的離子交換膜是_____ (填“陽”或“陰”)離子交換膜。陽極的電極反應式為____________

（5）KMnO4稀溶液是一種常用的消毒劑。其消毒原理與下列物質相同的________(填標號)。

a.雙氧水 b.84消液(NaClO溶液) c.75％酒精

Answer 1

【答案】d 3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O 溶解性 避免溫度下降，造成主產品的純度降低 陽 陽 MnO42--e-=MnO4- ab

【解析】

根據流程：二氧化錳與氫氧化鉀粉碎在空氣中熔融：3MnO2+KClO3+6KOH 3K2MnO4+KCl+3H2O，加水溶解分離出去KCl得到K2MnO4溶液；

途徑1：向K2MnO4溶液通入二氧化碳得到KMnO4、MnO2、K2CO3：3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+2K2CO3+MnO2↓，過濾除去濾渣(MnO2)，濾液為KMnO4、K2CO3溶液，濃縮結晶，趁熱過濾得到KMnO4晶體，濾液中含有K2CO3，
途徑2：電解K2MnO4溶液，2K2MnO4+2H2O 2KMnO4+2KOH+H2↑，a為陽極，電極反應為：MnO42--e-=MnO4-，據此分析作答。

(1)實驗室熔融二氧化錳、氧氧化鉀、氯酸鉀時應選擇鐵坩堝，因為普通玻璃坩堝、石英坩堝、陶瓷坩堝中含有二氧化硅，能與KOH反應，故答案為d；

(2)第一步熔融時二氧化錳、氧氧化鉀、氯酸鉀生成K2MnO4的化學方程式為：3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O；

(3)采用濃縮結晶、趁熱過濾得到KMnO4，說明高錳酸鉀的溶解性隨溫度影響較大，操作Ⅰ中根據KMnO4和K2CO3兩物質在溶解性上的差異，采用濃縮結晶、趁熱過濾得到KMnO4，趁熱過濾的原因是避免溫度下降，造成主產品純度降低；

(4)反應b是電解法制備KMnO4，a為陽極，K2MnO4生成KMnO4，發生反應：MnO42--e-=MnO4-，陰極為b，由氫離子放電，得到KOH，故離子交換膜為陽離子交換膜，交換鉀離子；

(5)KMnO4稀溶液因為其強氧化性是一種常用的消毒劑，雙氧水、84消液(NaClO溶液)具有氧化性，能消毒，故答案為：ab。