Question

近年來，高錳酸鉀在飲用水和工業污水處理領域的消費需求增長較快。實驗室可用二氧化錳為主要原料制備高錳酸鉀。其部分流程如下：

 

(1)第①步中采用鐵坩堝而不用瓷坩堝的原因是(用化學方程式表示)________________________________________。

(2)KOH、KClO3和MnO2共熔反應生成墨綠色K2MnO4的化學方程式為________________________________________。

(3)第④步通入CO2可以使MnO42—發生反應，生成MnO4—和MnO2。則K2MnO4完全反應時，轉化為KMnO4的百分率約為________(精確到0.1%)。

(4)第⑤步趁熱過濾的目的是______________________________________。

(5)第⑥步加熱濃縮至液面有細小晶體析出時，停止加熱，冷卻結晶、________、洗滌、干燥。干燥過程中，溫度不宜過高，因為____________________________________。

 

Answer 1

(1)SiO2＋2KOH=K2SiO3＋H2O

(2)6KOH＋KClO3＋3MnO2KCl＋3K2MnO4＋3H2O

(3)66.7 %

(4)減少過濾時的損耗(或防止降溫過程中KMnO4析出而損耗)

(5)過濾　溫度過高KMnO4會分解

【解析】流程中先將MnO2轉化為K2MnO4，K2MnO4發生自身氧化還原反應生成KMnO4。(1)第①步中采用鐵坩堝而不用瓷坩堝是由于后者含有的SiO2在高溫下會與KOH發生反應：SiO2＋2KOH=K2SiO3＋H2O。(2)KOH、KClO3和MnO2共熔時，MnO2被氧化為K2MnO4，KClO3被還原為KCl，化學方程式為6KOH＋KClO3＋3MnO2KCl＋3K2MnO4＋3H2O。(3)第④步通入CO2可以使MnO42—發生反應，根據得失電子守恒可知生成MnO4—和MnO2的物質的量之比為2∶1，則K2MnO4完全反應時，轉化為KMnO4的百分率約為66.7 %。(4)第⑤步趁熱過濾的目的是防止降溫過程中KMnO4析出而損耗。(5)干燥過程中，溫度不宜過高，否則KMnO4會分解。