Question

【題目】實驗室以MnO2、KClO3、CaCO3及鹽酸等為原料制取KMnO4的步驟如下：

Ⅰ.MnO2的氧化

Ⅱ.CO2的制取

Ⅲ.K2MnO4的歧化及過濾和結晶等

回答下列問題：

(1)實驗前稱取2.5g KClO3、5.2g KOH、3.0g MnO2并充分混合。氯酸鉀需過量，其原因是____________________________；熔融時除了需要酒精燈、三腳架、坩堝鉗、細鐵棒及鐵坩堝外，還需要的硅酸鹽質儀器有___________________

(2)為了體現“綠色化學”理念，某同學設計了如圖所示的“K2MnO4歧化”實驗裝置。在大試管中裝入塊狀CaCO3，并關閉K2，向長頸漏斗中加入一定量6mol·L－1的鹽酸；向三口燒瓶中加入K2MnO4溶液。

①實驗時，不用裝置(a)(啟普發生器)制取CO2而用裝置(b)制取，這是因為______。

②為了充分利用CO2，實驗開始時需關閉____________(填“K1”“K2”“K3”“K4”或“K5”，下同)，其余均打開；待“氣球1”中收集到足夠多的CO2時，關閉______，其余均打開。

③三口燒瓶中物質發生反應生成KMnO4的同時還會生成MnO2和K2CO3，該反應的離子方程式為______________________。

Answer 1

【答案】氯酸鉀在二氧化錳、加熱的條件下分解，并保證二氧化錳被充分氧化 泥三角 裝置a中需要大量的鹽酸，造成化學材料的浪費 K2、K5或K5 K1、K3 3MnO42-+2CO2=2MnO4-+MnO2↓+2CO32-

【解析】

(1)氯酸鉀在二氧化錳、加熱的條件下分解生成氯化鉀等，為保證二氧化錳被充分氧化，則需要過量；把坩堝放置在三腳架時，需用泥三角；

(2)①裝置a中需要大量的鹽酸，造成化學材料的浪費，裝置b為簡易啟普發生器，使用較少的鹽酸；

②為了充分利用CO2，關閉K2、K5或K5阻止氣體進入氣球；待“氣球1”中收集到足夠多的CO2時，關閉K1、K3；

③三口燒瓶中二氧化碳與錳酸根離子反應生成高錳酸根離子、二氧化錳和碳酸根離子，離子方程式為：3MnO42-+2CO2=2MnO4-+MnO2+2CO32-。