题目内容
【题目】高锰酸钾在化学实验中是一种常用的氧化剂,某化学兴趣小组拟在实验室制备KMnO4并测定其纯度。
Ⅰ.KMnO4的制备
步骤1:利用下图所示装置制备K2MnO4
(1)装置A应选用_______( 填"①","②"或"③"),装置B中盛装的试剂是_______。
(2)装置C中反应生成K2MnO4的化学方程式为_________。
步骤2:由K2MnO4制备KMnO4
已知:①3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3
②相关物质的溶解度数据见下表:
实验流程如下:
(3)结合相关物质的化学性质及溶解度,可以替代CO2的试剂是______________。
A.亚硫酸氢钾 B.稀硫酸 C.稀盐酸 D.稀醋酸
(4)当溶液pH达10~11时,停止通CO2;若CO2过量,会因生成____而使其和产品一起析出
(5)证明K2MnO4歧化完全的方法:取上层清液少许于试管中,通入CO2,若________,证明K2MnO4歧化完全。
Ⅱ.KMnO4纯度的测定
(6)通过用草酸(二元弱酸)滴定酸化后的KMnO4溶液的方法可测定KMnO4粗品的纯度(质量分数)。
①滴定过程中发生反应的离子方程式为__________________。
②称取 w g KMnO4粗产品配制100mL待测溶液,量取KMnO4待测液10.00mL于锥形瓶中进行实验,进行三次平行实验后测得平均消耗c mol/L草酸标准液V mL,则样品纯度的表达式为___________。
【答案】 ② 浓硫酸 4KOH+2MnO2+O22K2MnO4+2H2O D KHCO3 若无黑色沉淀产生 2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O 158cV/(250W)×100%
【解析】Ⅰ(1)由实验目的和图中信息可知,装置A应为制备氧气的装置,故装置A应选用②(装置③是错的,给固体加热的试管口要稍向下倾斜),装置B是干燥氧气的,其中盛装的试剂是浓硫酸。
(2)装置C中反应生成K2MnO4的化学方程式为4KOH+2MnO2+O22K2MnO4+2H2O。
(3) K2MnO4溶液中加入酸节pH后发生歧化反应生成高锰酸钾,根据生成物溶解度选择可以代替碳酸的是稀醋酸,选D。
(4)当溶液pH达10~11时,停止通CO2,若CO2过量,会因生成KHCO3而使其和产品一起析出
(5)证明K2MnO4歧化完全的方法:取上层清液少许于试管中,通入CO2,若若无黑色沉淀产生,证明K2MnO4歧化完全。
Ⅱ. (6)①滴定过程中发生反应的离子方程式为2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。
②称取 w g KMnO4粗产品配制100mL待测溶液,量取KMnO4待测液10.00mL于锥形瓶中进行实验,进行三次平行实验后测得平均消耗c mol/L草酸标准液V mL,由上述离子方程式可知,n(KMnO4)= n(H2C2O4)= Lc mol/L=4Vcmol,则样品纯度的表达式为 158cV/(250W)×100%。