Question

【题目】高锰酸钾是中学常用化学试剂，工业上常以软锰矿（主要成分是MnO2）为原料进行制备，主要工艺流程如下图：

已知：3K2MnO4+2H3PO4═2KMnO4+MnO2↓+2K2HPO4+2H2O

物质	KMnO4	K2HPO4	K2SO4	CH3COOK	KCl	K2CO3
293K溶解度/g	6.4	150	11.1	217	34	111

（1）原料高温煅烧时选用铁坩埚和铁棒，理由是__________。

（2）①中每生成1molK2MnO4时电子转移2mol，写出化学反应方程式_________。

（3）从反应机理和产物分离角度考虑，③可用磷酸，也可用下列________试剂。

A．醋酸 B．盐酸 C．硫酸 D．CO2

（4）下列描述不正确的是_________。

A．操作⑤中蒸发至大量晶体析出再冷却晶体，趁热过滤

B．抽滤时布氏漏斗中选用大小略小于漏斗内径且盖住全部小孔的滤纸

C．可用无水乙醇洗涤产品提高纯度

D．KMnO4晶体的烘干温度过高会降低产率

（5）粗产品的洗涤步骤可能需要用到以下操作：a．加入洗涤剂至浸没固体；b．洗涤剂缓慢通过；c．洗涤剂快速通过；d．关小水龙头；e．开大水龙头；f．重复2～3次。

请选出正确的操作并排序________。（操作可重复使用）

（6）高锰酸钾产品的纯度测定：准确称取0.7900g产品，配成250mL溶液，量取25.00mL于锥形瓶中，用0.1000molL﹣1（NH4）2Fe（SO4）2标准溶液进行滴定，滴定终点的现象__________。滴定前和滴定后的液面见下图。计算出高锰酸钾的纯度为_______。

Answer 1

【答案】高温下瓷坩埚和玻璃棒会与KOH等反应，与铁不反应 6KOH＋KClO3＋3MnO23K2MnO4 ＋KCl＋3H2O AD ABC dabef 滴入最后一滴标准液，溶液紫红色恰好褪去，且半分钟内不变色 88.00％

【解析】

（1）高温下瓷坩埚和玻璃棒中的二氧化硅和KOH等反应，被腐蚀，而铁坩埚和铁棒不反应。

（2）①中每生成1molK2MnO4时电子转移2mol，则生成3molK2MnO4时电子转移6mol；每1molKClO3参加反应转移电子6mol，根得失电子守恒，则KClO3与K2MnO4的物质的量比为1:3，则此反应的化学反应方程式为6KOH＋KClO3＋3MnO23K2MnO4 ＋KCl＋3H2O。（3）根据表格中的数据CH3COOK和 K2CO3的溶解度比KMnO4大的多，蒸发浓缩基本上会留在母液中，其它的溶解度和KMnO4接近，会随KMnO4结晶析出。故BC不符合题意，AD符合题意。答案选AD。

（4）A.操作⑤中蒸发至大量晶体析出，趁热过滤，防止出现大量的副产品，故A错误；

B.抽滤时布氏漏斗中选用大小略小于漏斗内径且盖住全部小孔的滤纸，故B正确。

C.不能用无水乙醇洗涤产品提高纯度，无水乙醇会与高锰酸钾反应，被高锰酸钾氧化，故C错误；

D.KMnO4受热易分解，KMnO4晶体的烘干温度过高会降低产率，应低温烘干，故D正确。（5）粗产品的洗涤步骤应为dabef的顺序排列。（6）高锰酸钾会与（NH4）2Fe（SO4）2发生氧化还原反应，当恰好反应时，高锰酸钾紫色刚好褪去，则滴定终点的现象为滴入最后一滴标准液，溶液紫红色恰好褪去，且半分钟内不变色；由图滴定前和滴定后的液面可知，滴定过程中消耗（NH4）2Fe（SO4）2溶液的体积为22.00mL。滴定过程中高锰酸钾和（NH4）2Fe（SO4）2发生氧化还原反应，高锰酸钾中锰元素价态由+7价降低到+2价生成Mn2+，（NH4）2Fe（SO4）2中Fe2+由+2价升高到+3价生成Fe3+，根据化合价升降守恒，高锰酸钾和（NH4）2Fe（SO4）2的物质的量比为1:5时恰好反应。过程中消耗n[（NH4）2Fe（SO4）2]=0.022L×0.1000molL﹣1=0.0022mol，则锥形瓶中25.00mL的高锰酸钾的物质的量为n(KMnO4)=0.0022mol÷5=0.00044mol，则250.00mL的高锰酸钾的物质的量0.0044mol，质量为m(KMnO4)=0.0044mol×158g/mol=0.6952g，则高锰酸钾的纯度为0.06952÷0.7900×100%=88.00%。

（1）高温下瓷坩埚和玻璃棒中的二氧化硅和KOH等反应，被腐蚀，而铁坩埚和铁棒不反应。本小题答案为：高温下瓷坩埚和玻璃棒会与KOH等反应，与铁不反应。

（2）①中每生成1molK2MnO4时电子转移2mol，则生成3molK2MnO4时电子转移6mol；每1molKClO3参加反应转移电子6mol，根得失电子守恒，则KClO3与K2MnO4的物质的量比为1:3，则此反应的化学反应方程式为6KOH＋KClO3＋3MnO23K2MnO4 ＋KCl＋3H2O。本小题答案为：6KOH＋KClO3＋3MnO23K2MnO4 ＋KCl＋3H2O。

（3）根据表格中数据CH3COOK和 K2CO3的溶解度比KMnO4大的多，蒸发浓缩基本上会留在母液中，其它的溶解度和KMnO4接近，会随KMnO4结晶析出。故BC不符合题意，AD符合题意。答案选AD。

（4）A.操作⑤中蒸发至大量晶体析出，趁热过滤，防止出现大量的副产品，故A错误；

B.抽滤时布氏漏斗中选用大小略小于漏斗内径且盖住全部小孔的滤纸，故B正确。

C.不能用无水乙醇洗涤产品提高纯度，无水乙醇会与高锰酸钾反应，被高锰酸钾氧化，故C错误；

D.KMnO4受热易分解，KMnO4晶体的烘干温度过高会降低产率，应低温烘干，故D正确。答案选AC。

（5）粗产品的洗涤步骤应为dabef的顺序排列。本小题答案为：dabef。

（6）高锰酸钾会与（NH4）2Fe（SO4）2发生氧化还原反应，当恰好反应时，高锰酸钾色刚好褪去，则滴定终点的现象为滴入最后一滴标准液，溶液紫红色恰好褪去，且半分钟内不变色；由图滴定前和滴定后的液面可知，滴定过程中消耗（NH4）2Fe（SO4）2溶液的体积为22.00mL。滴定过程中高锰酸钾和（NH4）2Fe（SO4）2发生氧化还原反应，高锰酸钾中锰元素价态由+7价降低到+2价生成Mn2+，（NH4）2Fe（SO4）2中Fe2+由+2价升高到+3价生成Fe3+，根据化合价升降守恒，高锰酸钾和（NH4）2Fe（SO4）2的物质的量比为1:5时恰好反应。过程中消耗n[（NH4）2Fe（SO4）2]=0.022L×0.1000molL﹣1=0.0022mol，则锥形瓶中25.00mL的高锰酸钾的物质的量为n(KMnO4)=0.0022mol÷5=0.00044mol，则250.00mL的高锰酸钾的物质的量0.0044mol，质量为m(KMnO4)=0.0044mol×158g/mol=0.6952g，则高锰酸钾的纯度为0.06952÷0.7900×100%=88.00%。本小题答案为：滴入最后一滴标准液，溶液紫红色恰好褪去，且半分钟内不变色；88.00％。