Question

高錳酸鉀是常用的氧化劑。工業(yè)上以軟錳礦（主要成分是MnO₂）為原料制備高錳酸鉀晶體。下圖是實(shí)驗(yàn)室制備的操作流程：

上述反應(yīng)②的化學(xué)方程式：
已知：

（1）加熱軟錳礦、KClO₃和KOH固體時(shí)，不采用瓷坩堝而選用鐵坩堝的理由是_______；
反應(yīng)①的化學(xué)方程式為______。
（2）從濾液中得到KMnO₄晶體的實(shí)驗(yàn)操作依次是________（選填字母代號，下同）。
A．蒸餾  B．蒸發(fā) C．灼燒  D．抽濾    E．冷卻結(jié)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(shí)驗(yàn)時(shí)，若CO₂過量會生成KHCO₃，導(dǎo)致得到的KMnO₄產(chǎn)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(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了改進(jìn)，即把實(shí)驗(yàn)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(chǎn)品純度更高。
A．醋酸     B．濃鹽酸      C．稀硫酸

Answer 1

（1）高溫下強(qiáng)堿要腐蝕坩堝（瓷坩堝的主要成分是硅酸鹽，含有二氧化硅，要與堿反應(yīng)。）3MnO₂＋KClO₃＋6KOH3K₂MnO₄＋KCl＋3H₂O（2）B E D （3）C D（4）KHCO₃的溶解度比K₂CO₃小很多，濾液蒸發(fā)濃縮時(shí)KHCO₃會隨KMnO₄一起結(jié)晶析出。（5）A（因?yàn)辂}酸有還原性；醋酸鉀的溶解度比硫酸鉀大很多，蒸發(fā)濃縮時(shí)基本上都會留在母液里）

試題分析：（1） 加熱軟錳礦、KClO₃和KOH固體混合物時(shí)，由于KOH會與瓷坩堝中的SiO₂發(fā)生反應(yīng)：2KOH+SiO₂K₂SiO₃+H₂O腐蝕坩堝，而不與Fe發(fā)生反應(yīng)，所以要用鐵坩堝。根據(jù)題意可知反應(yīng)①的化學(xué)方程式為3MnO₂＋KClO₃＋6KOH3K₂MnO₄＋KCl＋3H₂O 。 （2）從濾液中得到KMnO₄晶體的實(shí)驗(yàn)操作依次是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、抽濾。因此選項(xiàng)為B、E、D。（3）制備過程中需要用到純凈的CO₂氣體，酸應(yīng)該用不揮發(fā)性的酸——H₂SO₄，但是H₂SO₄與CaCO₃發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生CaSO₄微溶于水，覆蓋在CaCO₃的表面，是反應(yīng)不能再進(jìn)行。所以鹽應(yīng)該用Na₂CO₃.選項(xiàng)為C、D。（4）實(shí)驗(yàn)時(shí)，若CO₂過量會生成KHCO₃，導(dǎo)致得到的KMnO₄產(chǎn)品的純度降低。原因是KHCO₃的溶解度比K₂CO₃小很多，濾液蒸發(fā)濃縮時(shí)KHCO₃會隨KMnO₄一起結(jié)晶析出。（5） 若把實(shí)驗(yàn)中通CO₂改為加其他的酸，因?yàn)橛袚]發(fā)性，不能選用，K₂SO₄的溶解度比CH₃COOK小的多，因此綜合考慮應(yīng)該選擇醋酸得到的產(chǎn)品純度更高。故選項(xiàng)為A。