某学习小组通过查阅资料，设计如下方案制备KMnO₄：

已知：①3MnO₂+KClO₃+6KOH

3K₂MnO₄+KCl+3H₂O
②几种物质的溶解度：

温度	溶解度/g
温度	K₂CO₃	KOH	KMnO₄
20℃	111	112	6.38
60℃	127	154	22.1

（1）第一步固体熔融时除三脚架、泥三角、细铁棒、坩埚钳外，还需的仪器是    ．
A．酒精灯     B．铁坩埚      C．瓷坩埚      D．烧杯
（2）反应Ⅰ的化学方程式    ；
（3）反应Ⅱ的条件为电解，其化学方程式为    ．
（4）两个途径中操作a、b相同，均包括    、    、过滤等3步；在整个方案中可以循环利用的产物有    ．
（5）最后可以用1.5mol?L^-1的草酸（H₂C₂O₄）溶液滴定KMnO₄溶液来测定KMnO₄粗品的纯度（质量分数），则还需要采集的数据为    ．

【答案】分析：（1）熔融固体物质需要再坩埚内加热，加热熔融物含有碱性KOH应用铁坩埚；
（2）反应I为K₂MnO₄与CO₂反应，由工艺流程转化关系可知生成MnO₂、KMnO₄、K₂CO₃．
（3）反应II为电解K₂MnO₄溶液，由工艺流程转化关系可知，有生成KMnO₄、KOH生成，阴极发生还原反应，水在阴极放电，还生成H₂．
（4）两个途径中操作a、b为由溶液中获得晶体，需要蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等；
流程中需要加入的物质在后边又生成该物质，该物质可以循环使用；
（5）由滴定时消耗草酸溶液的体积，计算消耗的草酸的物质的量，根据方程式计算n（KMnO₄），进而计算m（KMnO₄），高锰酸钾的质量除以KMnO₄粗品的质量可得KMnO₄粗品的纯度．
解答：解：（1）熔融固体物质需要再坩埚内加热，加热熔融物含有碱性KOH应用铁坩埚，加热需要用酒精灯．
故选：AB．
（2）反应I为K₂MnO₄与CO₂反应，由工艺流程转化关系可知生成MnO₂、KMnO₄、K₂CO₃，反应方程式为 3K₂MnO₄+2CO₂=MnO₂+2KMnO₄+2K₂CO₃．
故答案为：3K₂MnO₄+2CO₂=MnO₂+2KMnO₄+2K₂CO₃；
（3）反应II为电解K₂MnO₄溶液，由工艺流程转化关系可知，有生成KMnO₄、KOH生成，阴极发生还原反应，水在阴极放电，还生成H₂，电解反应式为2K₂MnO₄+2H₂O

2KOH+2KMnO₄+H₂↑．
故答案为：2K₂MnO₄+2H₂O

2KOH+2KMnO₄+H₂↑．
（4）两个途径中操作a、b都是由溶液中获得晶体，需要蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等，故操作a、b为：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤；
从流程图可以看出，需要加入的物质有MnO₂、KOH、KClO₃、CO₂（水可不考虑），反应中又生成KOH、MnO₂，故KOH、MnO₂是可以循环利用的物质，
故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶；KOH、MnO₂；
（5）由滴定时消耗草酸溶液的体积，计算消耗的草酸的物质的量，根据方程式计算n（KMnO₄），进而计算m（KMnO₄），高锰酸钾的质量除以KMnO₄粗品的质量可得KMnO₄粗品的纯度，故还需要采集的数据为：滴定时消耗草酸溶液的体积、KMnO₄粗品的质量．
故答案为：滴定时消耗草酸溶液的体积、KMnO₄粗品的质量．
点评：本题考查学生阅读题目获取信息能力、电解池、实验基本操作与滴定等，难度中等，（2）中方程式书写为易错点，根据工艺流程判断反应物、产物，然后进行书写．需要学生具备扎实的基础知识与综合运用知识、信息进行解决问题的能力．

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（2010?南通模拟）某化学研究性学习小组通过查阅资料，设计了如图所示的方法以含镍废催化剂为原料来制备NiSO₄?7H₂O．已知某化工厂的含镍催化剂主要含有Ni，还含有Al（31%）、Fe（1.3%）的单质及氧化物，其他不溶杂质（3.3%）．

部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时的pH如下：

沉淀物	Al（OH）₃	Fe（OH）₃	Fe（OH）₂	Ni（OH）₂
pH	5.2	3.2	9.7	9.2

回答下列问题：
（1）操作a、c中需使用的仪器除铁架台（带铁圈）、酒精灯、烧杯、玻璃棒外还需要的主要仪器为

漏斗、蒸发皿

．
（2）“碱浸”过程中发生的离子方程式是

2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑、Al₂O₃+2OH^-═2AlO₂^-+3H₂O

．
（3）“酸浸”时所加入的酸是

H₂SO₄

（填化学式）．酸浸后，经操作a分离出固体①后，溶液中可能含有的金属离子是

Ni²⁺、Fe²⁺

．
（4）操作b为调节溶液的pH，你认为pH的最佳调控范围是

3.2-9.2

．
（5）“调pH为2～3”的目的是

防止在浓缩结晶过程中Ni²⁺水解

．
（6）产品晶体中有时会混有少量绿矾（FeSO₄?7H₂O），其原因可能是

H₂O₂的用量不足（或H₂O₂失效）、保温时间不足导致Fe²⁺未被完全氧化造成的

．

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科目：高中化学 来源： 题型：

（2011?惠州模拟）某学习小组通过查阅资料，设计如下方案制备KMnO₄：

已知：①3MnO₂+KClO₃+6KOH

高温

3K₂MnO₄+KCl+3H₂O
②几种物质的溶解度：

温度	溶解度/g
温度	K₂CO₃	KOH	KMnO₄
20℃	111	112	6.38
60℃	127	154	22.1

（1）第一步固体熔融时除三脚架、泥三角、细铁棒、坩埚钳外，还需的仪器是

．
A．酒精灯 B．铁坩埚 C．瓷坩埚 D．烧杯
（2）反应Ⅰ的化学方程式

3K₂MnO₄+2CO₂=MnO₂+2KMnO₄+2K₂CO₃

；
（3）反应Ⅱ的条件为电解，其化学方程式为

2K₂MnO₄+2H₂O

电解

2KOH+2KMnO₄+H₂↑

2K₂MnO₄+2H₂O

电解

2KOH+2KMnO₄+H₂↑

．
（4）两个途径中操作a、b相同，均包括

蒸发浓缩

、

冷却结晶

、过滤等3步；在整个方案中可以循环利用的产物有

KOH、MnO₂

．
（5）最后可以用1.5mol?L^-1的草酸（H₂C₂O₄）溶液滴定KMnO₄溶液来测定KMnO₄粗品的纯度（质量分数），则还需要采集的数据为

滴定时消耗草酸溶液的体积、KMnO₄粗品的质量

．

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科目：高中化学 来源： 题型：

（2010?泰州三模）某化学研究性学习小组通过查阅资料，设计了如图所示的方法来制备KMnO₄．

已知：①3MnO₂+KClO₃+6KOH

高温

3K₂MnO₄+KCl+3H₂O
②几种物质的溶解度：

温度	溶解度/g
温度	K₂CO₃	KOH	KMnO₄
20℃	111	112	6.38
60℃	127	154	22.1

请回答下列问题：
（1）第一步固体熔融时除三脚架、泥三角、细铁棒、坩埚钳外，还需下列仪器中的

．
A．蒸发皿 B．烧杯 C．酒精灯 D．铁坩埚
（2）反应Ⅰ中氧化产物与还原产物的物质的量之比为

2：1

；该反应中可以循环利用的产物是

MnO₂

．
（3）反应Ⅱ的条件为电解，写出反应Ⅱ的化学方程式

2K₂MnO₄+2H₂O

电解

2KOH+2KMnO₄+H₂↑

2K₂MnO₄+2H₂O

电解

2KOH+2KMnO₄+H₂↑

．
（4）途径一、二中的操作a、b相同，均包括

蒸发浓缩、降温结晶

、过滤等3步．
（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）．
①实验时要将草酸晶体（H₂C₂O₄?2H₂O）配成标准溶液，则配制100mL1.5mol?L^-1的草酸溶液，需要称取草酸晶体的质量为

18.9g

．
②该实验中除草酸晶体的质量外，还需要采集的数据有

滴定时消耗草酸溶液的体积、KMnO₄粗品的质量

．

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科目：高中化学 来源： 题型：解答题

某学习小组通过查阅资料，设计如下方案制备KMnO₄：

已知：①3MnO₂+KClO₃+6KOH $数学公式$ 3K₂MnO₄+KCl+3H₂O
②几种物质的溶解度：
温度溶解度/g
K₂CO₃ KOH KMnO₄
20℃ 111 112 6.38
60℃ 127 154 22.1
（1）第一步固体熔融时除三脚架、泥三角、细铁棒、坩埚钳外，还需的仪器是．
A．酒精灯　　 B．铁坩埚　　　C．瓷坩埚　　　D．烧杯
（2）反应Ⅰ的化学方程式；
（3）反应Ⅱ的条件为电解，其化学方程式为．
（4）两个途径中操作a、b相同，均包括、、过滤等3步；在整个方案中可以循环利用的产物有．
（5）最后可以用1.5mol?L^-1的草酸（H₂C₂O₄）溶液滴定KMnO₄溶液来测定KMnO₄粗品的纯度（质量分数），则还需要采集的数据为__．

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