Question

近年來(lái)，高錳酸鉀在飲用水和工業(yè)污水處理領(lǐng)域的消費(fèi)需求增長(zhǎng)較快。實(shí)驗(yàn)室可用二氧化錳為主要原料制備高錳酸鉀。其部分流程如下：
 
(1)第①步中采用鐵坩堝而不用瓷坩堝的原因是(用化學(xué)方程式表示)________________________________________。
(2)KOH、KClO₃和MnO₂共熔反應(yīng)生成墨綠色K₂MnO₄的化學(xué)方程式為________________________________________。
(3)第④步通入CO₂可以使MnO₄^2—發(fā)生反應(yīng)，生成MnO₄^—和MnO₂。則K₂MnO₄完全反應(yīng)時(shí)，轉(zhuǎn)化為KMnO₄的百分率約為________(精確到0.1%)。
(4)第⑤步趁熱過濾的目的是______________________________________。
(5)第⑥步加熱濃縮至液面有細(xì)小晶體析出時(shí)，停止加熱，冷卻結(jié)晶、________、洗滌、干燥。干燥過程中，溫度不宜過高，因?yàn)開___________________________________。

Answer 1

(1)SiO₂＋2KOH=K₂SiO₃＋H₂O
(2)6KOH＋KClO₃＋3MnO₂KCl＋3K₂MnO₄＋3H₂O
(3)66.7 %
(4)減少過濾時(shí)的損耗(或防止降溫過程中KMnO₄析出而損耗)
(5)過濾　溫度過高KMnO₄會(huì)分解

流程中先將MnO₂轉(zhuǎn)化為K₂MnO₄，K₂MnO₄發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)生成KMnO₄。(1)第①步中采用鐵坩堝而不用瓷坩堝是由于后者含有的SiO₂在高溫下會(huì)與KOH發(fā)生反應(yīng)：SiO₂＋2KOH=K₂SiO₃＋H₂O。(2)KOH、KClO₃和MnO₂共熔時(shí)，MnO₂被氧化為K₂MnO₄，KClO₃被還原為KCl，化學(xué)方程式為6KOH＋KClO₃＋3MnO₂KCl＋3K₂MnO₄＋3H₂O。(3)第④步通入CO₂可以使MnO₄^2—發(fā)生反應(yīng)，根據(jù)得失電子守恒可知生成MnO₄^—和MnO₂的物質(zhì)的量之比為2∶1，則K₂MnO₄完全反應(yīng)時(shí)，轉(zhuǎn)化為KMnO₄的百分率約為66.7 %。(4)第⑤步趁熱過濾的目的是防止降溫過程中KMnO₄析出而損耗。(5)干燥過程中，溫度不宜過高，否則KMnO₄會(huì)分解。