Question

高錳酸鉀在實驗室和醫療上有非常廣泛的應用。以下是工業上用軟錳礦（主要含MnO₂）制備高錳酸鉀晶體的一種工藝流程：

（1）上述生產過程中，第①步的氧化劑為（寫化學式）             。
（2）第②步反應的化學方程式是                                             。
（3）由母液制得KOH應加入的物質是         。寫出相應化學方程式            。
（4）操作Ⅰ用到的儀器有       ，操作Ⅱ是根據KMnO₄和K₂CO₃兩種物質在      上的差異，采用蒸發結晶、趁熱過濾得到KMnO₄粗晶體。

Answer 1

（1）O₂
（2）3K₂MnO₄＋2CO₂= 2KMnO₄＋2K₂CO₃＋MnO₂
（3）Ba(OH)₂或Ca(OH)₂或CaO等；
Ca(OH)₂＋K₂CO₃=  Ca CO_3↓＋2KOH（其他合理答案亦可）
（4）漏斗、燒杯、玻璃棒、鐵架臺（帶鐵圈）；溶解度

試題分析：（1）上述生產過程中，第①步的反應為：2MnO₂+4KOH（熔融）+O₂ ==2K₂MnO₄+2H₂O，氧化劑為O₂；（2）由工藝流程轉化關系可知，向K₂MnO₄溶液中通入CO₂制備KMnO₄、還生成K₂CO₃、MnO₂，反應只有Mn元素的化合價發生變化，由+6價降低為+4價，由+6價升高為+7價，利用氧化還原方程式的配平原則可寫出，3K₂MnO₄＋2CO₂= 2KMnO₄＋2K₂CO₃＋MnO₂（3）母液為K₂CO₃溶液，制取KOH應加入的物質是Ba(OH)₂或Ca(OH)₂或CaO等；（4）操作Ⅰ為過濾，用到的儀器為漏斗、燒杯、玻璃棒、鐵架臺（帶鐵圈），操作II是將兩種可溶于性鹽分離開，應該是利用物質溶解度的差異，通過濃縮結晶的方法將二者分離開。