Question

【題目】高錳酸鉀是中學(xué)化學(xué)常用的試劑。主要用于防腐、化工、制藥等。實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)上用軟錳礦制備高錳酸鉀的流程如下：

（1）實(shí)驗(yàn)室熔融二氧化錳、氧氧化鉀、氯酸鉀時(shí)應(yīng)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(shí)生成K2MnO4的化學(xué)方程式：_________

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

（4）反應(yīng)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(yīng)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(zhì)相同的________(填標(biāo)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(chǎn)品的純度降低 陽 陽 MnO42--e-=MnO4- ab

【解析】

根據(jù)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(jié)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(yīng)為：MnO42--e-=MnO4-，據(jù)此分析作答。

(1)實(shí)驗(yàn)室熔融二氧化錳、氧氧化鉀、氯酸鉀時(shí)應(yīng)選擇鐵坩堝，因?yàn)槠胀úＡй釄�、石英坩堝、陶瓷坩堝中含有二氧化硅，能與KOH反應(yīng)，故答案為d；

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

(3)采用濃縮結(jié)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(jù)KMnO4和K2CO3兩物質(zhì)在溶解性上的差異，采用濃縮結(jié)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(chǎn)品純度降低；

(4)反應(yīng)b是電解法制備KMnO4，a為陽極，K2MnO4生成KMnO4，發(fā)生反應(yīng)：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?yàn)槠鋸?qiáng)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。