Question

高锰酸钾是常用的氧化剂．工业上以软锰矿（主要成分是MnO₂）为原料制备高锰酸钾晶体．如图是实验室制备的操作流程：

上述反应②的化学方程式：3K₂MnO₄+2CO₂═2KMnO₄+MnO₂+2K₂CO₃
已知：

物质	K2CO3	KHCO3	K2SO4	CH3COOK
293K溶解度（g）	111	33.7	11.1	217

（1）加热软锰矿、KClO₃和KOH固体时，不采用瓷坩埚而选用铁坩埚的理由是______；反应①的化学方程式为______．
（2）从滤液中得到KMnO₄晶体的实验操作依次是______（选填字母代号，下同）．
a．蒸馏b．蒸发c．灼烧d．抽滤e．冷却结晶
（3）制备过程中需要用到纯净的CO₂气体．制取纯CO₂净最好选择下列试剂中______．
a．石灰石b．浓盐酸c．稀疏酸d．纯碱
（4）实验时，若CO₂过量会生成KHCO₃，导致得到的KMnO₄产品的纯度降低．原因是______．
（5）由于CO₂的通人量很难控制，因此对上述实验方案进行了改进，即把实验中通CO₂改为加其他的酸．从理论上分析，选用下列酸中______，得到的产品纯度更高．
a．醋酸b．浓盐酸c．稀硫酸．

Answer 1

（1）瓷坩埚中的二氧化硅和强碱反应，坩埚被腐蚀，加热软锰矿、KClO₃和KOH固体时，不采用瓷坩埚而选用铁坩埚；加热条件下，二氧化锰、氢氧化钾和氯酸钾反应生成锰酸钾、氯化钾和水，反应方程式为：3MnO₂+6KOH+KClO₃

高温 .

3K₂MnO₄+KCl+3H₂O，
故答案为：高温下强碱会和瓷坩埚中的二氧化硅反应腐蚀坩埚，3MnO₂+6KOH+KClO₃

高温 .

3K₂MnO₄+KCl+3H₂O；
（2）从滤液中得到KMnO₄晶体的实验操作是浓缩蒸发，冷却结晶，过滤或抽滤得到晶体；
故答案为：bed；
（3）若要在实验室制备较纯净的CO₂，不能采用盐酸，因为有挥发性，硫酸与碳酸钙制取二氧化碳反应被生成的硫酸钙微溶物阻止反应进行不可取，所以选择碳酸钠与硫酸；
故答案为cd；
（4）工艺流程可知，CO₂使MnO₄^2-发生歧化反应，生成MnO₄^-和MnO₂，根据元素守恒可知，会生成K₂CO₃，若通入CO₂太多，会生KHCO₃，滤液中含有KHCO₃、KMnO₄，在加热浓缩时，会有KHCO₃晶体和KMnO₄晶体一起析出，
故答案为：KHCO₃的溶解度比K₂CO₃小的多，滤液蒸发浓缩时KHCO₃会随KMnO₄一起结晶析出；
（5）因为盐酸具有还原性，易被高锰酸钾氧化，醋酸钾的溶解度比硫酸钾大的多，蒸发浓缩时基本上都会留在母液中，硫酸加入生成的硫酸钾溶解度小，会随KMnO₄一起结晶析出得到的高锰酸钾中含有杂质；
故答案为：a；