Question

【题目】实验室以MnO2、KClO3、CaCO3及盐酸等为原料制取KMnO4的步骤如下：

Ⅰ.MnO2的氧化

Ⅱ.CO2的制取

Ⅲ.K2MnO4的歧化及过滤和结晶等

回答下列问题：

(1)实验前称取2.5g KClO3、5.2g KOH、3.0g MnO2并充分混合。氯酸钾需过量，其原因是____________________________；熔融时除了需要酒精灯、三脚架、坩埚钳、细铁棒及铁坩埚外，还需要的硅酸盐质仪器有___________________

(2)为了体现“绿色化学”理念，某同学设计了如图所示的“K2MnO4歧化”实验装置。在大试管中装入块状CaCO3，并关闭K2，向长颈漏斗中加入一定量6mol·L－1的盐酸；向三口烧瓶中加入K2MnO4溶液。

①实验时，不用装置(a)(启普发生器)制取CO2而用装置(b)制取，这是因为______。

②为了充分利用CO2，实验开始时需关闭____________(填“K1”“K2”“K3”“K4”或“K5”，下同)，其余均打开；待“气球1”中收集到足够多的CO2时，关闭______，其余均打开。

③三口烧瓶中物质发生反应生成KMnO4的同时还会生成MnO2和K2CO3，该反应的离子方程式为______________________。

Answer 1

【答案】氯酸钾在二氧化锰、加热的条件下分解，并保证二氧化锰被充分氧化 泥三角 装置a中需要大量的盐酸，造成化学材料的浪费 K2、K5或K5 K1、K3 3MnO42-+2CO2=2MnO4-+MnO2↓+2CO32-

【解析】

(1)氯酸钾在二氧化锰、加热的条件下分解生成氯化钾等，为保证二氧化锰被充分氧化，则需要过量；把坩埚放置在三脚架时，需用泥三角；

(2)①装置a中需要大量的盐酸，造成化学材料的浪费，装置b为简易启普发生器，使用较少的盐酸；

②为了充分利用CO2，关闭K2、K5或K5阻止气体进入气球；待“气球1”中收集到足够多的CO2时，关闭K1、K3；

③三口烧瓶中二氧化碳与锰酸根离子反应生成高锰酸根离子、二氧化锰和碳酸根离子，离子方程式为：3MnO42-+2CO2=2MnO4-+MnO2+2CO32-。