Question

【題目】高錳酸鉀（KMnO4）是常用的氧化劑。以軟錳礦（主要成分是MnO2）為原料制備高錳酸鉀晶體的操作流程如下：

相關資料：①物質溶解度

②錳酸鉀［K2MnO4］

外觀性狀：墨綠色結晶。其水溶液呈深綠色，這是錳酸根（MnO42-）的特征顏色。

化學性質：在強堿性溶液中穩定，在酸性、中性和弱堿性中，MnO42-會發生岐化反應。

試回答下列問題：

（1）烘炒前，混配KOH和軟錳礦固體，將軟錳礦粉碎，其作用是_____，上述流程中趁熱過濾的目的是___。

（2）請寫出實驗中通入適量CO2時體系中可能發生反應的離子方程式：____。

（3）下列有關上述流程及操作說法正確的是_____。

A. 平爐中發生的反應中MnO2的作用是氧化劑

B. 流程中CO2用醋酸溶液代替，得到的產品純度更高，而不能用鹽酸和硫酸代替

C. 抽濾前，應先將濾紙放入布氏漏斗中，微開水龍頭，使濾紙緊貼漏斗的瓷板上

D. 抽濾完畢，先斷開水泵與吸濾瓶間的橡皮管，然后關閉水龍頭

（4）洗滌KMnO4晶體最好的試劑是______。

A. 無水乙醇 B. 乙醇水溶液 C. 氫氧化鉀溶液 D. 冷水

（5）晶體干燥時，溫度控制在80℃為宜，溫度不宜過高的理由是___。

Answer 1

【答案】增大接觸面積，加快反應速度 防止高錳酸鉀析出 3MnO42-+3CO2+2OH-=2MnO4-+MnO2↓+H2O+3CO32- BD D 溫度過高，產品受熱分解

【解析】

軟錳礦與氫氧化鉀在烘炒鍋里和氧氣反應生成了墨綠色熔塊，可得到K2MnO4，冷卻溶于水后得到K2MnO4的堿性溶液，通入CO2調節pH，離子反應為3MnO42-+3CO2+2OH-=2MnO4-+MnO2↓+H2O+3CO32- ，趁熱過濾、冷卻結晶可得到KMnO4，據此分析。

（1）將軟錳礦粉碎，增大了接觸面積，能加快反應速率；KMnO4的溶解度隨溫度的升高而升高，因此需要趁熱過濾；

（2）通入適量的CO2時與K2MnO4堿性溶液反應得到MnO2和KMnO4，離子反應為：3MnO42-+3CO2+2OH-=2MnO4-+MnO2↓+H2O+3CO32-；

（3）A.平爐反應中錳元素化合價升高，失電子，做還原劑，A項錯誤；

B.二氧化碳用醋酸代替，醋酸鉀的溶解度大于碳酸鉀，遠大于高錳酸鉀，降溫結晶時不會隨著高錳酸鉀一起結晶出來，會使得到的產物純度更高，如 CO2用硫酸溶液代替，硫酸鉀的溶解度和高錳酸鉀接近，降溫時會和高錳酸鉀一起析出，使得到的產品不純，所以不能用鹽酸和硫酸代替二氧化碳，B項正確；

C. 抽濾前，應先將濾紙放入布氏漏斗中，用蒸餾水潤濕，微開水龍頭，使濾紙緊貼漏斗的瓷板上，C項錯誤；

D. 抽濾完畢，先斷開水泵與吸濾瓶間的橡皮管，然后關閉水龍頭，D項正確；

答案選BD。

（4）高錳酸鉀的溶解度隨溫度的降低而減低，因此洗滌KMnO4晶體最好的試劑是冷水；

（5）由于溫度過高晶體會受熱分解，故應把溫度控制在80℃。