Question

【题目】KMnO4是中学常见的强氧化剂，用固体碱熔氧化法制备KMnO4的流程和反应原理如图：

反应原理：

反应I：3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O

反应Ⅱ：3K2MnO4+2CO2═2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3

（墨绿色） （紫红色）

已知25℃物质的溶解度g/100g水

K2CO3	KHCO3	KMnO4
111	33.7	6.34

请回答：

（1）下列操作或描述正确的是___

A．反应Ⅰ在瓷坩埚中进行，并用玻璃棒搅拌

B．步骤⑥中可用HCl气体代替CO2气体

C．可用玻璃棒沾取溶液于滤纸上，若滤纸上只有紫红色而无绿色痕迹，则反应Ⅱ完全

D．步骤⑦中蒸发浓缩至溶液表面有晶膜出现再冷却结晶：烘干时温度不能过高

（2）___（填“能”或“不能”）通入过量CO2气体，理由是___（用化学方程式和简要文字说明）。

（3）步骤⑦中应用玻璃纤维代替滤纸进行抽滤操作，理由是___。

草酸钠滴定法分析高锰酸钾纯度步骤如下：

Ⅰ．称取1.6000g高锰酸钾产品，配成100mL溶液

Ⅱ．准确称取三份0.5025g已烘干的Na2C2O4，置于锥形瓶中，加入少量蒸馏水使其溶解，再加入少量硫酸酸化；

Ⅲ．锥形瓶中溶液加热到75～80℃，趁热用I中配制的高锰酸钾溶液滴定至终点。

记录实验数据如表

实验次数	滴定前读数/mL	滴定后读数/mL
1	2.65	22.67
2	2.60	23.00
3	2.58	22.56

已知：MnO4﹣+C2O42﹣+H+→Mn2++CO2↑+H2O（未配平）

则KMnO4的纯度为___（保留四位有效数字）；若滴定后俯视读数，结果将___（填“偏高”或“偏低”或“无影响”）。

Answer 1

【答案】CD 不能 K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3 KHCO3溶解度比K2CO3小得多，浓缩时会和KMnO4一起析出 74.06% 偏高

【解析】

反应I：3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O、反应Ⅱ：3K2MnO4+2CO2═2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3，将混合溶液趁热过滤得到滤液中含有KMnO4、K2CO3，滤渣为MnO2，

（1）A．KOH熔融状态下能和二氧化硅反应；

B．高锰酸钾溶液具有强氧化性，能氧化盐酸；

C．锰酸钾溶液呈绿色、高锰酸钾溶液呈紫色；

D．温度过高导致高锰酸钾分解；

（2）KHCO3溶解度比K2CO3小得多，浓缩时会和KMnO4一起析出；

（3）KMnO4溶液具有强氧化性，会腐蚀滤纸；

根据电荷守恒、转移电子守恒、原子守恒配平方程式为2MnO4－+5C2O42－+16H＋=2Mn2＋+10CO2↑+8H2O，

1中高锰酸钾溶液体积=（22.67-2.65）mL=20.02mL、2中高锰酸钾溶液体积=（23.00-2.60）mL=20.40mL、3中高锰酸钾溶液体积=（22.56-2.58）mL=20.02mL，2的溶液体积偏差较大，舍去，平均高锰酸钾溶液体积=20.02mL，n（KMnO4）=n（Na2C2O4）=×=×0.00375mol=0.0015mol，高锰酸钾总质量=×0.1L×158g/mol=1.1838g，

若滴定后俯视读数，导致溶液体积偏低。

反应I：3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O、反应Ⅱ：3K2MnO4+2CO2═2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3，将混合溶液趁热过滤得到滤液中含有KMnO4、K2CO3，滤渣为MnO2，

（1）A．KOH熔融状态下能和二氧化硅反应，所以不能用磁坩埚，应该用铁坩埚，故A错误；

B．高锰酸钾溶液具有强氧化性，能氧化盐酸，所以不能用稀盐酸，故B错误；

C．锰酸钾溶液呈绿色、高锰酸钾溶液呈紫色，所以根据颜色可以判断，故C正确；

D．温度过高导致高锰酸钾分解，所以需要低温，故D正确；

故选CD；

（2）KHCO3溶解度比K2CO3小得多，浓缩时会和KMnO4一起析出，发生的反应为K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3，所以不能通入过量二氧化碳；

（3）KMnO4溶液具有强氧化性，会腐蚀滤纸，所以应该用玻璃纸；

根据电荷守恒、转移电子守恒、原子守恒配平方程式为2MnO4﹣+5C2O42﹣+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，1中高锰酸钾溶液体积=（22.67﹣2.65）mL=20.02mL、2中高锰酸钾溶液体积=（23.00﹣2.60）mL=20.40mL、3中高锰酸钾溶液体积=（22.56﹣2.58）mL=20.02mL，2的溶液体积偏差较大，舍去，平均高锰酸钾溶液体积=20.02mL，n（KMnO4）=n（Na2C2O4）=×=×0.00375mol=0.0015mol，高锰酸钾总质量=×0.1L×158g/mol=1.1838g，其纯度=×100%=74.06%；

若滴定后俯视读数，导致溶液体积偏低，溶液浓度偏高。