Question

工業(yè)上用軟錳礦（主要成分為MnO₂）制備高錳酸鉀的工藝流程如圖所示：
（1）高錳酸鉀的氧化性強(qiáng)弱與溶液的酸堿性有關(guān)，在酸性條件下其氧化性較強(qiáng)．下列酸能用于酸化高錳酸鉀溶液的是

 

（填序號(hào)）．
a．鹽酸         b．稀硫酸        c．硝酸         d．氫硫酸
（2）操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的名稱分別是

 

、

 

、

 

．
（3）軟錳礦與過量固體KOH和KClO₃在熔融狀態(tài)下反應(yīng)時(shí)的氧化劑是

 

（填化學(xué)式）．反應(yīng)后加水溶解得到的濾液中主要含有KCl和K₂MnO₄，則濾液酸化時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

 

．
（4）已知KMnO₄能與熱的經(jīng)硫酸酸化的Na₂C₂O₄反應(yīng)生成Mn²⁺和CO₂．取上述制得的KMnO₄產(chǎn)品0.33g，恰好與0.67g Na₂C₂O₄完全反應(yīng)，則KMnO₄的純度為

 

%．

Answer 1

考點(diǎn)：制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),氧化性、還原性強(qiáng)弱的比較

專題：氧化還原反應(yīng)專題

分析：（1）高錳酸鉀能氧化鹽酸和氫硫酸，硝酸本身具有強(qiáng)氧化性，故選硫酸；
（2）常見物質(zhì)分離方法：固液分離、從溶液中得到溶質(zhì)的方法；
（3）軟錳礦（主要成分為MnO₂）與過量固體KOH和KClO₃在熔融狀態(tài)下反應(yīng)，反應(yīng)后加水溶解得到的濾液中主要含有KCl和K₂MnO₄，由元素的化合價(jià)變化可知氧化劑應(yīng)為KClO₃；濾液中主要成分是K₂MnO₄，酸化后得到KMnO₄和MnO₂，故該反應(yīng)物有K₂MnO₄，生成物有KMnO₄和MnO₂，此反應(yīng)在酸性條件下進(jìn)行，故方程式為：3MnO₄^2-+4H⁺=2MnO₄^-+MnO₂↓+2H₂O；
（4）KMnO₄與熱的經(jīng)硫酸酸化的Na₂C₂O₄反應(yīng)生成Mn²⁺和CO₂，1molKMnO₄得5mol電子，1molNa₂C₂O₄失2mol電子，電子守恒可得關(guān)系式：
  2KMnO₄～5NaC₂O₄      可以計(jì)算出KMnO₄0.33g產(chǎn)品中含有的KMnO₄質(zhì)量
2×158g    5×134g
m          0.67g
解得m=0.316g
KMnO₄的純度為=

m(KMnO4)

m(樣品)

×100%=

0.316g

0.33g

×100%=86%．

解答： 解：軟錳礦（主要成分為MnO₂）與過量固體KOH和KClO₃在熔融狀態(tài)下發(fā)生氧化還原反應(yīng)，MnO₂中+4的錳元素被氧化為+6價(jià)，反應(yīng)后加水溶解、過濾得到的濾液中主要含有KCl和K₂MnO₄，酸化后，K₂MnO₄轉(zhuǎn)化為Mn0₂和KMnO₄，過濾得高錳酸鉀溶液，蒸發(fā)后得高錳酸鉀晶體；
（1）高錳酸鉀能氧化鹽酸和氫硫酸，硝酸本身具有強(qiáng)氧化性，故選硫酸，故答案為：b；
（2）軟錳礦與過量固體KOH和KClO₃在熔融后，加水，進(jìn)行操作Ⅰ后得濾液，故操作Ⅰ應(yīng)為過濾；由于MnO₂難溶于水操作Ⅱ后得KMnO₄溶液，故操作Ⅱ?yàn)檫^濾；操作Ⅲ后使溶液變成了晶體，故操作Ⅲ為蒸發(fā)；
故答案為：過濾；過濾；蒸發(fā)；
（3）軟錳礦（主要成分為MnO₂）與過量固體KOH和KClO₃在熔融狀態(tài)下反應(yīng)，反應(yīng)后加水溶解得到的濾液中主要含有KCl和K₂MnO₄，由元素的化合價(jià)變化可知氧化劑應(yīng)為KClO₃；濾液中主要成分是K₂MnO₄，酸化后得到KMnO₄和MnO₂，故該反應(yīng)物有K₂MnO₄，生成物有KMnO₄和MnO₂，此反應(yīng)在酸性條件下進(jìn)行，故方程式為：3MnO₄^2-+4H⁺=2MnO₄^-+MnO₂↓+2H₂O；
故答案為：KClO₃；3MnO₄^2-+4H⁺=2MnO₄^-+MnO₂↓+2H₂O；
（4）KMnO₄與熱的經(jīng)硫酸酸化的Na₂C₂O₄反應(yīng)生成Mn²⁺和CO₂，1molKMnO₄得5mol電子，1molNa₂C₂O₄失2mol電子，電子守恒可得關(guān)系式：
  2KMnO₄～5NaC₂O₄
2×158g    5×134g
m          0.67g
解得m=0.316g，即0.33gKMnO₄產(chǎn)品，含有KMnO₄0.316g，KMnO₄的純度為=

m(KMnO4)

m(樣品)

×100%=

0.316g

0.33g

×100%=96%，
故答案為：96．

點(diǎn)評(píng)：本題考查本題考查常見氧化劑與還原劑、氧化還原反應(yīng)中的化學(xué)計(jì)算和工藝流程的理解，解答本題時(shí)要充分理解圖中提供的信息，理解了圖中信息能對(duì)問題做出正確的判斷，題目難度中等．