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高锰酸钾是中学化学常用的强氧化剂,实验室中可通过以下反应制得: MnO2熔融氧化...

高锰酸钾是中学化学常用的强氧化剂,实验室中可通过以下反应制得:

MnO2熔融氧化:3MnO2+KClO3+6KOH满分5 manfen5.com3K2MnO4+KCl+3H2O

K2MnO4歧化:3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3

关物质的溶解度数据见下表:

20 

K2CO3

KHCO3

K2SO4

KMnO4

s(g/100g水)

111

33.7

11.1

6.34

已知K2MnO4溶液显绿色,KMnO4溶液紫红色。实验流程如下:

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请回答:

(1)步骤应在        中熔化,并用铁棒用力搅拌,以防结块。

A.烧杯        B.蒸发皿        C.瓷坩埚      D.铁坩埚

(2)综合相关物质的化学性质及溶解度,步骤中可以替代CO2的试剂是       

A.二氧化硫    B.稀醋酸        C.稀盐酸      D.稀硫酸   

当溶液pH值达10~11时,停止通CO2;若CO2过多,造成的后果是            

(3)烘干时,温度控制在80为宜,理由是                                  

(4)工业上采用电解K2MnO4水溶液的方法来生产KMnO4,其中隋性电极作阳极,铁作阴极请写出阳极的电极反应式                       ,与原方法相比,电解法的优势为          

5通过用草酸滴定KMnO4溶液的方法可测定KMnO4粗品的纯度(质量分数)。

量取KMnO4溶液应选用        (填“酸式”或“碱式”)滴定管量取KMnO4溶液滴定管用蒸馏水洗净后未润洗,则最终测定结果将      (填“偏大”、“偏小”或“不变”)

②滴定过程中反应的离子方程式为______(已知:常温下0.01 mol/L的H2C2O4溶液的pH为2.1)。

 

(1)D (2)①B ②CO2与K2CO3溶液反应生成KHCO3,结晶时会同KMnO4一起结晶析出,产品纯度降低 (3)温度过高,产品受热分解,温度过低,烘干时间长 (4)MnO42--e-=MnO4- K2MnO4中的锰元素可以完全转化到KMnO4中,提高利用率 (5)①酸式; 偏小 ②2MnO4-+ 5H2C2O4 + 6H+ = 2Mn2+ + 10CO2↑+ 8H2O 【解析】 试题分析:根据流程图知,①中发生反应3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O,加入蒸馏水煮沸,过滤,滤液中含有KOH、KCl、KClO3、K2MnO4,然后向溶液中通入CO2并调节溶液的pH至10-11,KOH转化为K2CO3,由于K2MnO4溶解度最小,过滤,得到K2MnO4固体,然后抽滤、洗涤烘干得到K2MnO4粗晶体; (1)步骤①熔融固体需要在坩埚中进行,且熔融的物质和坩埚成分不反应,由于KOH能和SiO2反应,所以应该用铁坩埚熔融,答案选D; (2)①结合物质的化学性质及溶解度,步骤③中可以替代CO2的试剂应具有酸性,且和锰酸钾、高锰酸钾都不反应,稀盐酸和二氧化锰都能被酸性高锰酸钾溶液氧化,不能选,硫酸酸性太强,所以选醋酸,答案选B; ②当溶液pH值达10~11时,停止通CO2;若CO2过多,二氧化碳和碳酸钾反应生成碳酸氢钾,结晶时会同高锰酸钾一起析出,产品纯度降低; (3)如果温度过低,烘干时间过长,如果温度过高,会导致高锰酸钾分解,产率降低; (4)阳极是MnO42-失去电子转化为MnO4-,则阳极的电极反应式为MnO42--e-=MnO4-。根据电极反应式可知与原方法相比,电解法的优势为K2MnO4中的锰元素可以完全转化到KMnO4中,提高利用率。 (5)①高锰酸钾溶液具有酸性,应用酸式滴定管量取;若该滴定管用蒸馏水洗净后未润洗,会稀释溶液浓度,则最终测定结果将偏小。 ②常温下0.01 mol/L的H2C2O4溶液的pH为2.1,这说明草酸是二元弱酸,则滴定过程中反应的离子方程式为2MnO4-+ 5H2C2O4 + 6H+ = 2Mn2+ + 10CO2↑+ 8H2O。 考点:考查物质制备工艺流程图分析  
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沸点/

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80

0.88

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5.7

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