Question

高錳酸鉀在實驗室和工農業生產中有廣泛的用途．實驗室以二氧化錳為主要原料制備高錳酸鉀。其部分流程如下：

（1）第①步加熱熔融應在          中進行．而不用瓷坩堝的原因是        （用化學程式表示）。
（2）第④步通入CO₂，可以使Mn片發生反應．生成MnO₄^—和MnO₂。反應的離子方程式為           。則完成反應時，轉化為KMnO₄的占全部K₂MnO₄的百分率約為        （精確到0．1%）。
（3）第⑤步趁熱過濾的是            。
（4）第⑥步加熱濃縮至液面有細小晶體析出時．停止加熱．冷卻結晶、        、洗滌、干燥。干燥過程中．溫度不宜過高．其原因是        （用化學方程式表示）。
（5）H₂O₂和KMnO₄，都是常用的強氧化劑。若向H₂O₂溶液中滴加酸性高錳酸鉀溶液．則酸性高錳酸鉀溶液會褪色．寫出該反應的離子方程式：        ．該反應說明H₂O₂的氧化性比KMnO₄        （填“強”或“弱”）。

Answer 1

（1）鐵坩堝；SiO₂＋2KOHK₂SiO₃＋H₂O
（2）3MnO₄^2-＋2CO₂2MnO₄^-MnO₂↓＋2CO₃^2-（或其他合理答案）；66.7%
（3）減少過濾的損耗（或防止降溫過程中KMnO₄析出而損耗）
（4）過濾；2KMnO₄K₂MnO₄＋MnO₂＋O₂↑
（5）2MnO₄^-＋6H^＋＋5H₂O₂=2Mn^2＋＋5O₂↑＋8H₂O；弱

解析試題分析：（1）由于KOH是強堿，在加熱及高溫時容易與玻璃、陶瓷中的SiO₂發生反應，該反應的方程式為：SiO₂＋2KOHK₂SiO₃＋H₂O。所以加熱熔融KClO₃和KOH的混合物應在鐵坩堝中進行。（2）根據題意結合原子守恒和電荷守恒，可得該反應的方程式為：3MnO₄^2-＋2CO₂2MnO₄^-＋MnO₂↓＋2CO₃^2-。由方程式可看出，每有3mol的K₂MnO₄發生反應，就生成2mol的KMnO₄。所以轉化為KMnO₄的K₂MnO₄的轉化率為：2÷3×100%=66.7%。（3）由于KMnO₄的溶解度隨溫度的升高而增大，隨溫度的降低而減小。趁熱過濾就可以減少過濾過程中KMnO₄的損耗。（4）第⑥ 步加熱濃縮至液面有細小晶體析出時．停止加熱．冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥。KMnO₄受熱容易發生分解反應：2KMnO₄K₂MnO₄＋MnO₂＋O₂↑。為了防止KMnO₄的分解，所以在干燥時溫度不宜過高。（5）KMnO₄和H₂O₂都有強的氧化性，但KMnO₄的氧化性更強，所以二者發生反應時H₂O₂作還原劑，把KMnO₄還原為無色的Mn^2＋，而使溶液褪色。該反應說明H₂O₂的氧化性比KMnO₄弱。
考點：考查化學實驗基本操作、化學方程式和離子方程式的書寫、高錳酸鉀的制法、性質、產率的計算等知識。