Question

高錳酸鉀是常用的氧化劑．工業上以軟錳礦（主要成分是MnO₂）為原料制備高錳酸鉀晶體．如圖是實驗室制備的操作流程：

上述反應②的化學方程式：3K₂MnO₄+2CO₂═2KMnO₄+MnO₂+2K₂CO₃
已知：

物質	K2CO3	KHCO3	K2SO4	CH3COOK
293K溶解度（g）	111	33.7	11.1	217

（1）加熱軟錳礦、KClO₃和KOH固體時，不采用瓷坩堝而選用鐵坩堝的理由是______；反應①的化學方程式為______．
（2）從濾液中得到KMnO₄晶體的實驗操作依次是______（選填字母代號，下同）．
a．蒸餾b．蒸發c．灼燒d．抽濾e．冷卻結晶
（3）制備過程中需要用到純凈的CO₂氣體．制取純CO₂凈最好選擇下列試劑中______．
a．石灰石b．濃鹽酸c．稀疏酸d．純堿
（4）實驗時，若CO₂過量會生成KHCO₃，導致得到的KMnO₄產品的純度降低．原因是______．
（5）由于CO₂的通人量很難控制，因此對上述實驗方案進行了改進，即把實驗中通CO₂改為加其他的酸．從理論上分析，選用下列酸中______，得到的產品純度更高．
a．醋酸b．濃鹽酸c．稀硫酸．

Answer 1

（1）瓷坩堝中的二氧化硅和強堿反應，坩堝被腐蝕，加熱軟錳礦、KClO₃和KOH固體時，不采用瓷坩堝而選用鐵坩堝；加熱條件下，二氧化錳、氫氧化鉀和氯酸鉀反應生成錳酸鉀、氯化鉀和水，反應方程式為：3MnO₂+6KOH+KClO₃

高溫 .

3K₂MnO₄+KCl+3H₂O，
故答案為：高溫下強堿會和瓷坩堝中的二氧化硅反應腐蝕坩堝，3MnO₂+6KOH+KClO₃

高溫 .

3K₂MnO₄+KCl+3H₂O；
（2）從濾液中得到KMnO₄晶體的實驗操作是濃縮蒸發，冷卻結晶，過濾或抽濾得到晶體；
故答案為：bed；
（3）若要在實驗室制備較純凈的CO₂，不能采用鹽酸，因為有揮發性，硫酸與碳酸鈣制取二氧化碳反應被生成的硫酸鈣微溶物阻止反應進行不可取，所以選擇碳酸鈉與硫酸；
故答案為cd；
（4）工藝流程可知，CO₂使MnO₄^2-發生歧化反應，生成MnO₄^-和MnO₂，根據元素守恒可知，會生成K₂CO₃，若通入CO₂太多，會生KHCO₃，濾液中含有KHCO₃、KMnO₄，在加熱濃縮時，會有KHCO₃晶體和KMnO₄晶體一起析出，
故答案為：KHCO₃的溶解度比K₂CO₃小的多，濾液蒸發濃縮時KHCO₃會隨KMnO₄一起結晶析出；
（5）因為鹽酸具有還原性，易被高錳酸鉀氧化，醋酸鉀的溶解度比硫酸鉀大的多，蒸發濃縮時基本上都會留在母液中，硫酸加入生成的硫酸鉀溶解度小，會隨KMnO₄一起結晶析出得到的高錳酸鉀中含有雜質；
故答案為：a；