Question

【題目】高錳酸鉀是中學化學常用的強氧化劑，實驗室中可通過以下反應制得：
MnO2熔融氧化：3MnO2+KClO3+6KOH 3K2MnO4+KCl+3H2O
K2MnO4歧化：3K2MnO4＋2CO2＝2KMnO4＋MnO2↓＋2K2CO3
相關物質的溶解度數據見下表：

20℃	K2CO3	KHCO3	K2SO4	KMnO4
s(g/100g水)	111	33.7	11.1	6.34

已知K2MnO4溶液顯綠色，KMnO4溶液紫紅色。
實驗流程如下：

請回答：
（1）步驟①應在中熔化，并用鐵棒用力攪拌，以防結塊。
A.燒杯
B.蒸發皿
C.瓷坩堝
D.鐵坩堝
（2）①綜合相關物質的化學性質及溶解度，步驟③中可以替代CO2的試劑是。
A．二氧化硫 B．稀醋酸 C．稀鹽酸 D．稀硫酸
②當溶液pH值達10～11時，停止通CO2；若CO2過多，造成的后果是。
③下列監控K2MnO4歧化完全的方法或操作可行的是。
A．通過觀察溶液顏色變化，若溶液顏色由綠色完全變成紫紅色，表明反應已歧化完全
B．取上層清液少許于試管中，繼續通入CO2 ， 若無沉淀產生，表明反應已歧化完全
C．取上層清液少許于試管中，加入還原劑如亞硫酸鈉溶液，若溶液紫紅色褪去，表明反應已歧化完全
D．用pH試紙測定溶液的pH值，對照標準比色卡，若pH為10～11，表明反應已歧化完全
（3）烘干時，溫度控制在80℃為宜，理由是。
（4）通過用草酸滴定KMnO4溶液的方法可測定KMnO4粗品的純度（質量分數）。
①實驗時先將草酸晶體（H2C2O4·2H2O）配成標準溶液，實驗室常用的容量瓶的規格有100mL、250mL等多種，現配制90mL 1.5mol·L-1的草酸溶液，需要稱取草酸晶體的質量為g。[已知Mr(H2C2O4·2H2O)=126]
②量取KMnO4溶液應選用（填“酸式”或“堿式”）滴定管，若該滴定管用蒸餾水洗凈后未潤洗，則最終測定結果將（填“偏大”、“偏小”或“不變”）。

Answer 1

【答案】
（1）D
（2）B；CO2與K2CO3溶液反應生成KHCO3 ， 結晶時會同KMnO4一起結晶析出，產品純度降低；B
（3）溫度過高，產品受熱分解，溫度過低，烘干時間長
（4）18.9g；酸式；偏小
【解析】 (1)熔融固體物質需要在坩堝內加熱，但加熱熔融物中含有堿性KOH，瓷坩堝中含有二氧化硅，二氧化硅能夠與氫氧化鉀反應，所以應用鐵坩堝，答案選D。
（2）①A、二氧化硫具有還原性易被氧化，A錯誤；B、稀醋酸可以提供酸性環境，且生成的鹽容易分離，B正確；C、稀鹽酸易被高錳酸鉀氧化為氯氣，C錯誤；D、稀硫酸生成的 硫酸鉀的溶解度與高錳酸鉀相近，不容易分離，D錯誤，答案選B。
②根據表中數據可知碳酸氫鉀的溶解度小，CO2與K2CO3溶液反應生成KHCO3，結晶時會同KMnO4一起結晶析出，產品純度降低；
③A．通過觀察溶液顏色變化，若溶液顏色由綠色完全變成紫紅色，但由于紫紅色會掩蓋綠色，所以不能表明反應已歧化完全，A錯誤；B．取上層清液少許于試管中，繼續通入CO2 ， 根據反應原理可知若無沉淀產生，表明反應已歧化完全，B正確；C．用玻璃棒蘸取溶液點在濾紙上，若濾紙上只有紫紅色痕跡，無綠色痕跡，表明反應已歧化完全，C項；D．用pH試紙測定溶液的pH值，對照標準比色卡，若pH為10～11，只能表面溶液顯弱堿性，但不能表明反應已歧化完全，D錯誤，答案選B。
（3）由于溫度過高，產品受熱分解；溫度過低，烘干時間長，因此烘干時，溫度控制在80℃為宜。
（4）①實驗時先將草酸晶體（H2C2O4·2H2O）配成標準溶液，實驗室常用的容量瓶的規格有100mL、250mL等多種，現配制90mL 1.5mol·L-1的草酸溶液，則需要100mL容量瓶，因此需要稱取草酸晶體的質量為0.1L×1.5mol/L×126g/mol＝18.9g。
②酸性高錳酸鉀溶液顯酸性，具有強氧化性，因此量取KMnO4溶液應選用酸式滴定管，若該滴定管用蒸餾水洗凈后未潤洗，則溶液濃度被稀釋，消耗標準液的體積減少，因此最終測定結果將偏小。
【考點精析】本題主要考查了直接加熱的儀器及使用方法和酸堿中和滴定的相關知識點，需要掌握加熱試管時，應先均勻加熱后局部加熱；中和滴定實驗時，用蒸餾水洗過的滴定管先用標準液潤洗后再裝標準液；先用待測液潤洗后在移取液體；滴定管讀數時先等一二分鐘后再讀數；觀察錐形瓶中溶液顏色的改變時，先等半分鐘顏色不變后即為滴定終點才能正確解答此題．