Question

【题目】高锰酸钾（KMnO4）是常用的氧化剂。以软锰矿（主要成分是MnO2）为原料制备高锰酸钾晶体的操作流程如下：

相关资料：①物质溶解度

②锰酸钾［K2MnO4］

外观性状：墨绿色结晶。其水溶液呈深绿色，这是锰酸根（MnO42-）的特征颜色。

化学性质：在强碱性溶液中稳定，在酸性、中性和弱碱性中，MnO42-会发生岐化反应。

试回答下列问题：

（1）烘炒前，混配KOH和软锰矿固体，将软锰矿粉碎，其作用是_____，上述流程中趁热过滤的目的是___。

（2）请写出实验中通入适量CO2时体系中可能发生反应的离子方程式：____。

（3）下列有关上述流程及操作说法正确的是_____。

A. 平炉中发生的反应中MnO2的作用是氧化剂

B. 流程中CO2用醋酸溶液代替，得到的产品纯度更高，而不能用盐酸和硫酸代替

C. 抽滤前，应先将滤纸放入布氏漏斗中，微开水龙头，使滤纸紧贴漏斗的瓷板上

D. 抽滤完毕，先断开水泵与吸滤瓶间的橡皮管，然后关闭水龙头

（4）洗涤KMnO4晶体最好的试剂是______。

A. 无水乙醇 B. 乙醇水溶液 C. 氢氧化钾溶液 D. 冷水

（5）晶体干燥时，温度控制在80℃为宜，温度不宜过高的理由是___。

Answer 1

【答案】增大接触面积，加快反应速度 防止高锰酸钾析出 3MnO42-+3CO2+2OH-=2MnO4-+MnO2↓+H2O+3CO32- BD D 温度过高，产品受热分解

【解析】

软锰矿与氢氧化钾在烘炒锅里和氧气反应生成了墨绿色熔块，可得到K2MnO4，冷却溶于水后得到K2MnO4的碱性溶液，通入CO2调节pH，离子反应为3MnO42-+3CO2+2OH-=2MnO4-+MnO2↓+H2O+3CO32- ，趁热过滤、冷却结晶可得到KMnO4，据此分析。

（1）将软锰矿粉碎，增大了接触面积，能加快反应速率；KMnO4的溶解度随温度的升高而升高，因此需要趁热过滤；

（2）通入适量的CO2时与K2MnO4碱性溶液反应得到MnO2和KMnO4，离子反应为：3MnO42-+3CO2+2OH-=2MnO4-+MnO2↓+H2O+3CO32-；

（3）A.平炉反应中锰元素化合价升高，失电子，做还原剂，A项错误；

B.二氧化碳用醋酸代替，醋酸钾的溶解度大于碳酸钾，远大于高锰酸钾，降温结晶时不会随着高锰酸钾一起结晶出来，会使得到的产物纯度更高，如 CO2用硫酸溶液代替，硫酸钾的溶解度和高锰酸钾接近，降温时会和高锰酸钾一起析出，使得到的产品不纯，所以不能用盐酸和硫酸代替二氧化碳，B项正确；

C. 抽滤前，应先将滤纸放入布氏漏斗中，用蒸馏水润湿，微开水龙头，使滤纸紧贴漏斗的瓷板上，C项错误；

D. 抽滤完毕，先断开水泵与吸滤瓶间的橡皮管，然后关闭水龙头，D项正确；

答案选BD。

（4）高锰酸钾的溶解度随温度的降低而减低，因此洗涤KMnO4晶体最好的试剂是冷水；

（5）由于温度过高晶体会受热分解，故应把温度控制在80℃。