Question

16．以下是工業(yè)上用軟錳礦制備高錳酸鉀的一種工藝流程．

①KMnO₄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是ad（填代號）．
a.84消毒液（NaClO溶液）    b.75%酒精 c．苯酚                      d．雙氧水
②高錳酸鉀保存在棕色試劑瓶，下列試劑保存不需要棕色試劑瓶的是b（填代號）．
a．濃硝酸           b．燒堿           c．氯水          d．硝酸銀
③上述流程中可以循環(huán)使用的物質有MnO₂、KOH等（寫化學式，一種即可）．
④該生產(chǎn)中需要純凈的CO₂氣體．若實驗室要制備純凈的CO₂，所需試劑最好選擇（選填代號）cd  ．
a．石灰石          b．稀HCl         c．稀H₂SO₄      d．純堿溶液
⑤操作Ⅱ，根據(jù)KMnO₄和K₂CO₃兩物質在固體物質的溶解度上的差異，可采用蒸發(fā)濃縮（填操作步驟）、趁熱過濾得到KMnO₄粗晶體．

Answer 1

分析 將MnO₂和KOH粉碎，目的是增大反應物的接觸面積，加快反應速率，然后將混合物熔融并通入空氣，根據(jù)流程圖知，二者反應生成K₂MnO₄，根據(jù)元素守恒知還生成H₂O，K₂MnO₄和CO₂反應生成KMnO₄、K₂CO₃、MnO₂，KMnO₄、K₂CO₃易溶于水而MnO₂難溶于水，將KMnO₄、K₂CO₃、MnO₂溶于水然后過濾得到KMnO₄、K₂CO₃混合溶液，再根據(jù)KMnO₄、K₂CO₃溶解度差異采用加熱濃縮、冷卻結晶的方法獲得KMnO₄晶體，母液中含有K₂CO₃，加入CaO，發(fā)生反應K₂CO₃+CaO+H₂O=CaCO₃↓+2KOH，從而得到KOH，將KMnO₄晶體洗滌干燥得到純凈的KMnO₄晶體，
①高錳酸鉀具有強氧化性，常常利用高錳酸鉀的強氧化性進行消毒；
②見光易分解的物質常常保存在棕色試劑瓶中；
③最初反應物中和最終生成物中含有的物質就能循環(huán)利用；
④根據(jù)反應物和生成物的特點選取藥品，鹽酸有揮發(fā)性，硫酸鈣是微溶物；
⑤分離易溶于水的兩種溶質根據(jù)其溶解度差異性采用蒸發(fā)結晶方法

解答 解：將MnO₂和KOH粉碎，目的是增大反應物的接觸面積，加快反應速率，然后將混合物熔融并通入空氣，根據(jù)流程圖知，二者反應生成K₂MnO₄，根據(jù)元素守恒知還生成H₂O，K₂MnO₄和CO₂反應生成KMnO₄、K₂CO₃、MnO₂，KMnO₄、K₂CO₃易溶于水而MnO₂難溶于水，將KMnO₄、K₂CO₃、MnO₂溶于水然后過濾得到KMnO₄、K₂CO₃混合溶液，再根據(jù)KMnO₄、K₂CO₃溶解度差異采用加熱濃縮、冷卻結晶的方法獲得KMnO₄晶體，母液中含有K₂CO₃，加入CaO，發(fā)生反應K₂CO₃+CaO+H₂O=CaCO₃↓+2KOH，從而得到KOH，將KMnO₄晶體洗滌干燥得到純凈的KMnO₄晶體，
①高錳酸鉀具有強氧化性，常常利用高錳酸鉀的強氧化性進行消毒．
a、次氯酸鈉具有強氧化性，常常利用次氯酸鈉的強氧化性進行殺菌消毒，故正確；
b、酒精是通過滲透到細菌體內(nèi)，使細菌蛋白質凝固（變性），從而殺死細菌，故錯誤；
c、苯酚是通過滲透到細菌體內(nèi)，使細菌蛋白質凝固（變性），從而殺死細菌，故錯誤；
d、雙氧水具有強氧化性，常常利用雙氧水的強氧化性進行殺菌消毒，故正確；
故選ad；
②見光易分解的物質常常保存在棕色試劑瓶中．
a．濃硝酸見光分解生成二氧化氮、氧氣和水，所以要保存在棕色試劑瓶中，故不選；
b．燒堿見光不分解，所以不要保存在棕色試劑瓶中，故選；
 c．氯水中的次氯酸見光分解生成鹽酸和氧氣，所以要保存在棕色試劑瓶中，故不選；
d．硝酸銀見光分解生成銀、二氧化氮和氧氣，所以要保存在棕色試劑瓶中，故不選；
故選b；
③在開始的反應物和最終的生成物中都含有MnO₂和KOH，所以二氧化錳和氫氧化鉀能循環(huán)使用，故答案為：MnO₂、KOH；
④石灰石和酸反應是放熱反應，鹽酸具有揮發(fā)性，所以制取的二氧化碳中含有氯化氫導致氣體不純，則不能選用鹽酸和石灰石；
稀硫酸和碳酸鈣反應生成微溶的硫酸鈣阻止進一步的反應，則不能選用石灰石和硫酸；
而稀硫酸和純堿反應生成二氧化碳，稀硫酸沒有揮發(fā)性，硫酸鈉是可溶性的物質，所以可以制取較純凈的二氧化碳，則選用稀硫酸和純堿；
故選cd；
⑤操作II是將兩種可溶于性鹽分離開，應該是利用物質溶解度的差異，通過蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾的方式將二者分離開．
故答案為：蒸發(fā)濃縮．

點評 本題考查了制備實驗中的有關知識，難度不大，明確常用消毒劑的消毒原理、化學試劑的存放等知識點，易錯題是④，注意不同反應物對所制得的氣體的影響．