Question

【題目】KMnO4是中學常見的強氧化劑，用固體堿熔氧化法制備KMnO4的流程和反應原理如圖：

反應原理：

反應I：3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O

反應Ⅱ：3K2MnO4+2CO2═2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3

（墨綠色） （紫紅色）

已知25℃物質的溶解度g/100g水

K2CO3	KHCO3	KMnO4
111	33.7	6.34

請回答：

（1）下列操作或描述正確的是___

A．反應Ⅰ在瓷坩堝中進行，并用玻璃棒攪拌

B．步驟⑥中可用HCl氣體代替CO2氣體

C．可用玻璃棒沾取溶液于濾紙上，若濾紙上只有紫紅色而無綠色痕跡，則反應Ⅱ完全

D．步驟⑦中蒸發濃縮至溶液表面有晶膜出現再冷卻結晶：烘干時溫度不能過高

（2）___（填“能”或“不能”）通入過量CO2氣體，理由是___（用化學方程式和簡要文字說明）。

（3）步驟⑦中應用玻璃纖維代替濾紙進行抽濾操作，理由是___。

草酸鈉滴定法分析高錳酸鉀純度步驟如下：

Ⅰ．稱取1.6000g高錳酸鉀產品，配成100mL溶液

Ⅱ．準確稱取三份0.5025g已烘干的Na2C2O4，置于錐形瓶中，加入少量蒸餾水使其溶解，再加入少量硫酸酸化；

Ⅲ．錐形瓶中溶液加熱到75～80℃，趁熱用I中配制的高錳酸鉀溶液滴定至終點。

記錄實驗數據如表

實驗次數	滴定前讀數/mL	滴定后讀數/mL
1	2.65	22.67
2	2.60	23.00
3	2.58	22.56

已知：MnO4﹣+C2O42﹣+H+→Mn2++CO2↑+H2O（未配平）

則KMnO4的純度為___（保留四位有效數字）；若滴定后俯視讀數，結果將___（填“偏高”或“偏低”或“無影響”）。

Answer 1

【答案】CD 不能 K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3 KHCO3溶解度比K2CO3小得多，濃縮時會和KMnO4一起析出 74.06% 偏高

【解析】

反應I：3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O、反應Ⅱ：3K2MnO4+2CO2═2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3，將混合溶液趁熱過濾得到濾液中含有KMnO4、K2CO3，濾渣為MnO2，

（1）A．KOH熔融狀態下能和二氧化硅反應；

B．高錳酸鉀溶液具有強氧化性，能氧化鹽酸；

C．錳酸鉀溶液呈綠色、高錳酸鉀溶液呈紫色；

D．溫度過高導致高錳酸鉀分解；

（2）KHCO3溶解度比K2CO3小得多，濃縮時會和KMnO4一起析出；

（3）KMnO4溶液具有強氧化性，會腐蝕濾紙；

根據電荷守恒、轉移電子守恒、原子守恒配平方程式為2MnO4－+5C2O42－+16H＋=2Mn2＋+10CO2↑+8H2O，

1中高錳酸鉀溶液體積=（22.67-2.65）mL=20.02mL、2中高錳酸鉀溶液體積=（23.00-2.60）mL=20.40mL、3中高錳酸鉀溶液體積=（22.56-2.58）mL=20.02mL，2的溶液體積偏差較大，舍去，平均高錳酸鉀溶液體積=20.02mL，n（KMnO4）=n（Na2C2O4）=×=×0.00375mol=0.0015mol，高錳酸鉀總質量=×0.1L×158g/mol=1.1838g，

若滴定后俯視讀數，導致溶液體積偏低。

反應I：3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O、反應Ⅱ：3K2MnO4+2CO2═2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3，將混合溶液趁熱過濾得到濾液中含有KMnO4、K2CO3，濾渣為MnO2，

（1）A．KOH熔融狀態下能和二氧化硅反應，所以不能用磁坩堝，應該用鐵坩堝，故A錯誤；

B．高錳酸鉀溶液具有強氧化性，能氧化鹽酸，所以不能用稀鹽酸，故B錯誤；

C．錳酸鉀溶液呈綠色、高錳酸鉀溶液呈紫色，所以根據顏色可以判斷，故C正確；

D．溫度過高導致高錳酸鉀分解，所以需要低溫，故D正確；

故選CD；

（2）KHCO3溶解度比K2CO3小得多，濃縮時會和KMnO4一起析出，發生的反應為K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3，所以不能通入過量二氧化碳；

（3）KMnO4溶液具有強氧化性，會腐蝕濾紙，所以應該用玻璃紙；

根據電荷守恒、轉移電子守恒、原子守恒配平方程式為2MnO4﹣+5C2O42﹣+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，1中高錳酸鉀溶液體積=（22.67﹣2.65）mL=20.02mL、2中高錳酸鉀溶液體積=（23.00﹣2.60）mL=20.40mL、3中高錳酸鉀溶液體積=（22.56﹣2.58）mL=20.02mL，2的溶液體積偏差較大，舍去，平均高錳酸鉀溶液體積=20.02mL，n（KMnO4）=n（Na2C2O4）=×=×0.00375mol=0.0015mol，高錳酸鉀總質量=×0.1L×158g/mol=1.1838g，其純度=×100%=74.06%；

若滴定后俯視讀數，導致溶液體積偏低，溶液濃度偏高。