Question

【題目】高錳酸鉀是中學常用化學試劑，工業上常以軟錳礦（主要成分是MnO2）為原料進行制備，主要工藝流程如下圖：

已知：3K2MnO4+2H3PO4═2KMnO4+MnO2↓+2K2HPO4+2H2O

物質	KMnO4	K2HPO4	K2SO4	CH3COOK	KCl	K2CO3
293K溶解度/g	6.4	150	11.1	217	34	111

（1）原料高溫煅燒時選用鐵坩堝和鐵棒，理由是__________。

（2）①中每生成1molK2MnO4時電子轉移2mol，寫出化學反應方程式_________。

（3）從反應機理和產物分離角度考慮，③可用磷酸，也可用下列________試劑。

A．醋酸 B．鹽酸 C．硫酸 D．CO2

（4）下列描述不正確的是_________。

A．操作⑤中蒸發至大量晶體析出再冷卻晶體，趁熱過濾

B．抽濾時布氏漏斗中選用大小略小于漏斗內徑且蓋住全部小孔的濾紙

C．可用無水乙醇洗滌產品提高純度

D．KMnO4晶體的烘干溫度過高會降低產率

（5）粗產品的洗滌步驟可能需要用到以下操作：a．加入洗滌劑至浸沒固體；b．洗滌劑緩慢通過；c．洗滌劑快速通過；d．關小水龍頭；e．開大水龍頭；f．重復2～3次。

請選出正確的操作并排序________。（操作可重復使用）

（6）高錳酸鉀產品的純度測定：準確稱取0.7900g產品，配成250mL溶液，量取25.00mL于錐形瓶中，用0.1000molL﹣1（NH4）2Fe（SO4）2標準溶液進行滴定，滴定終點的現象__________。滴定前和滴定后的液面見下圖。計算出高錳酸鉀的純度為_______。

Answer 1

【答案】高溫下瓷坩堝和玻璃棒會與KOH等反應，與鐵不反應 6KOH＋KClO3＋3MnO23K2MnO4 ＋KCl＋3H2O AD ABC dabef 滴入最后一滴標準液，溶液紫紅色恰好褪去，且半分鐘內不變色 88.00％

【解析】

（1）高溫下瓷坩堝和玻璃棒中的二氧化硅和KOH等反應，被腐蝕，而鐵坩堝和鐵棒不反應。

（2）①中每生成1molK2MnO4時電子轉移2mol，則生成3molK2MnO4時電子轉移6mol；每1molKClO3參加反應轉移電子6mol，根得失電子守恒，則KClO3與K2MnO4的物質的量比為1:3，則此反應的化學反應方程式為6KOH＋KClO3＋3MnO23K2MnO4 ＋KCl＋3H2O。（3）根據表格中的數據CH3COOK和 K2CO3的溶解度比KMnO4大的多，蒸發濃縮基本上會留在母液中，其它的溶解度和KMnO4接近，會隨KMnO4結晶析出。故BC不符合題意，AD符合題意。答案選AD。

（4）A.操作⑤中蒸發至大量晶體析出，趁熱過濾，防止出現大量的副產品，故A錯誤；

B.抽濾時布氏漏斗中選用大小略小于漏斗內徑且蓋住全部小孔的濾紙，故B正確。

C.不能用無水乙醇洗滌產品提高純度，無水乙醇會與高錳酸鉀反應，被高錳酸鉀氧化，故C錯誤；

D.KMnO4受熱易分解，KMnO4晶體的烘干溫度過高會降低產率，應低溫烘干，故D正確。（5）粗產品的洗滌步驟應為dabef的順序排列。（6）高錳酸鉀會與（NH4）2Fe（SO4）2發生氧化還原反應，當恰好反應時，高錳酸鉀紫色剛好褪去，則滴定終點的現象為滴入最后一滴標準液，溶液紫紅色恰好褪去，且半分鐘內不變色；由圖滴定前和滴定后的液面可知，滴定過程中消耗（NH4）2Fe（SO4）2溶液的體積為22.00mL。滴定過程中高錳酸鉀和（NH4）2Fe（SO4）2發生氧化還原反應，高錳酸鉀中錳元素價態由+7價降低到+2價生成Mn2+，（NH4）2Fe（SO4）2中Fe2+由+2價升高到+3價生成Fe3+，根據化合價升降守恒，高錳酸鉀和（NH4）2Fe（SO4）2的物質的量比為1:5時恰好反應。過程中消耗n[（NH4）2Fe（SO4）2]=0.022L×0.1000molL﹣1=0.0022mol，則錐形瓶中25.00mL的高錳酸鉀的物質的量為n(KMnO4)=0.0022mol÷5=0.00044mol，則250.00mL的高錳酸鉀的物質的量0.0044mol，質量為m(KMnO4)=0.0044mol×158g/mol=0.6952g，則高錳酸鉀的純度為0.06952÷0.7900×100%=88.00%。

（1）高溫下瓷坩堝和玻璃棒中的二氧化硅和KOH等反應，被腐蝕，而鐵坩堝和鐵棒不反應。本小題答案為：高溫下瓷坩堝和玻璃棒會與KOH等反應，與鐵不反應。

（2）①中每生成1molK2MnO4時電子轉移2mol，則生成3molK2MnO4時電子轉移6mol；每1molKClO3參加反應轉移電子6mol，根得失電子守恒，則KClO3與K2MnO4的物質的量比為1:3，則此反應的化學反應方程式為6KOH＋KClO3＋3MnO23K2MnO4 ＋KCl＋3H2O。本小題答案為：6KOH＋KClO3＋3MnO23K2MnO4 ＋KCl＋3H2O。

（3）根據表格中數據CH3COOK和 K2CO3的溶解度比KMnO4大的多，蒸發濃縮基本上會留在母液中，其它的溶解度和KMnO4接近，會隨KMnO4結晶析出。故BC不符合題意，AD符合題意。答案選AD。

（4）A.操作⑤中蒸發至大量晶體析出，趁熱過濾，防止出現大量的副產品，故A錯誤；

B.抽濾時布氏漏斗中選用大小略小于漏斗內徑且蓋住全部小孔的濾紙，故B正確。

C.不能用無水乙醇洗滌產品提高純度，無水乙醇會與高錳酸鉀反應，被高錳酸鉀氧化，故C錯誤；

D.KMnO4受熱易分解，KMnO4晶體的烘干溫度過高會降低產率，應低溫烘干，故D正確。答案選AC。

（5）粗產品的洗滌步驟應為dabef的順序排列。本小題答案為：dabef。

（6）高錳酸鉀會與（NH4）2Fe（SO4）2發生氧化還原反應，當恰好反應時，高錳酸鉀色剛好褪去，則滴定終點的現象為滴入最后一滴標準液，溶液紫紅色恰好褪去，且半分鐘內不變色；由圖滴定前和滴定后的液面可知，滴定過程中消耗（NH4）2Fe（SO4）2溶液的體積為22.00mL。滴定過程中高錳酸鉀和（NH4）2Fe（SO4）2發生氧化還原反應，高錳酸鉀中錳元素價態由+7價降低到+2價生成Mn2+，（NH4）2Fe（SO4）2中Fe2+由+2價升高到+3價生成Fe3+，根據化合價升降守恒，高錳酸鉀和（NH4）2Fe（SO4）2的物質的量比為1:5時恰好反應。過程中消耗n[（NH4）2Fe（SO4）2]=0.022L×0.1000molL﹣1=0.0022mol，則錐形瓶中25.00mL的高錳酸鉀的物質的量為n(KMnO4)=0.0022mol÷5=0.00044mol，則250.00mL的高錳酸鉀的物質的量0.0044mol，質量為m(KMnO4)=0.0044mol×158g/mol=0.6952g，則高錳酸鉀的純度為0.06952÷0.7900×100%=88.00%。本小題答案為：滴入最后一滴標準液，溶液紫紅色恰好褪去，且半分鐘內不變色；88.00％。