Question

9．實(shí)驗(yàn)室以軟錳礦（主要成分為MnO₂，還有少量FeO、Fe₂0₃、MgO和Al₂O₃雜質(zhì)）為原料制備高錳酸鉀的流程如圖：

（1）“酸浸”目的是除去MnO₂中的雜質(zhì)，需要加熱的目的是加快反應(yīng)速率；此過(guò)程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式是Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O．（任寫(xiě)一條）
（2）“熔融”過(guò)程中，MnO₂被氧化成K₂MnO₄，同時(shí)得到KCl，
①該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3MnO₂+KClO₃+6KOH$\frac{\underline{\;熔融\;}}{\;}$3K₂MnO₄+KCl+3H₂O．
②加入KC1O₃應(yīng)過(guò)量的原因除了提高M(jìn)nO₂利用率，還有氯酸鉀加熱后會(huì)分解．
（3）浸取后為了得到較純凈的KMn0₄晶體，通過(guò)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾出KCl溶液，將晶體洗滌、低溫烘干等一系列操作，其中采用低溫烘干的原因是防止高錳酸鉀分解，寫(xiě)出“浸取”過(guò)程中，Cl₂和K₂MnO₄的反應(yīng)方程式Cl₂+K₂MnO₄=KMnO₄+KCl．
（4）在氧化、還原反應(yīng)中，氧化劑的元素化合價(jià)降低，還原劑的元素化合價(jià)升高，以上流程中起到氧化作用的物質(zhì)是氯酸鉀和氯氣．

Answer 1

分析 （1）溫度越高，反應(yīng)速率越快；
稀硫酸和氧化亞鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵和水，和氧化鐵反應(yīng)生成硫酸鐵和水，和氧化鎂反應(yīng)生成硫酸鎂和水，和氧化鋁反應(yīng)生成硫酸鋁和水；
（2）二氧化錳和氯酸鉀、氫氧化鉀反應(yīng)生成錳酸鉀、氯化鉀和水；
氯酸鉀受熱分解生成氯化鉀和氧氣；
（3）高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣；
錳酸鉀和氯氣反應(yīng)生成高錳酸鉀和氯化鉀；
（4）在氧化、還原反應(yīng)中，氧化劑的元素化合價(jià)降低，還原劑的元素化合價(jià)升高，根據(jù)該說(shuō)法可以判斷以上流程中起到氧化作用的物質(zhì)．

解答 解：（1）“酸浸”目的是除去MnO₂中的雜質(zhì)，需要加熱的目的是加快反應(yīng)速率；
此過(guò)程中發(fā)生的反應(yīng)有：稀硫酸和氧化亞鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵和水，和氧化鐵反應(yīng)生成硫酸鐵和水，和氧化鎂反應(yīng)生成硫酸鎂和水，和氧化鋁反應(yīng)生成硫酸鋁和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：FeO+H₂SO₄═FeSO₄+H₂O，F(xiàn)e₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O，MgO+H₂SO₄═MgSO₄+H₂O，
Al₂O₃+3H₂SO₄═Al₂（SO₄）₃+3H₂O．
故填：加快反應(yīng)速率；Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O．
（2）①二氧化錳和氯酸鉀、氫氧化鉀反應(yīng)生成錳酸鉀、氯化鉀和水，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3MnO₂+KClO₃+6KOH$\frac{\underline{\;熔融\;}}{\;}$3K₂MnO₄+KCl+3H₂O．
故填：3MnO₂+KClO₃+6KOH$\frac{\underline{\;熔融\;}}{\;}$3K₂MnO₄+KCl+3H₂O．
②氯酸鉀受熱分解生成氯化鉀和氧氣，為了提高M(jìn)nO₂利用率，彌補(bǔ)由于氯酸鉀分解而導(dǎo)致的氯酸鉀不足，加入的KC1O₃應(yīng)過(guò)量．
故填：氯酸鉀加熱后會(huì)分解．
（3）其中采用低溫烘干的原因是防止高錳酸鉀分解；
寫(xiě)出“浸取”過(guò)程中，錳酸鉀和氯氣反應(yīng)生成高錳酸鉀和氯化鉀，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Cl₂+K₂MnO₄=KMnO₄+KCl．
故填：防止高錳酸鉀分解；Cl₂+K₂MnO₄=KMnO₄+KCl．
（4）以上流程中，氯酸鉀中的氯元素反應(yīng)后的化合價(jià)降低，氯氣中氯元素反應(yīng)后的化合價(jià)降低，在化學(xué)反應(yīng)中起到氧化作用．
故填：氯酸鉀和氯氣．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查物質(zhì)的性質(zhì)，解答時(shí)要根據(jù)各種物質(zhì)的性質(zhì)，結(jié)合各方面條件進(jìn)行分析、判斷，從而得出正確的結(jié)論．