题目内容
（2011?合肥三模）某化学研究性学习小组通过查阅资料，设计了如下图所示的方法来制备 KMnO4． 
已知：①3MnO2+KClO3+6KOH
3K2MnO4+KCl+3H2O
②几种物质的溶解度：
请回答下列问题：
（l）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．铁钳祸
（2）写出反应I化学方程式
（3）反应II的条件为电解，写出阴极的电极反应式
（4）途径一、二中的操作a、b相同，均包括蒸发浓缩、
（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 l00mL 1.5mol?L-1的草酸溶液，需要称取草酸晶体的质量为
②该实验中除KMnO4粗品的质量、草酸晶体的质量外，还需要采集的数据有
已知：①3MnO2+KClO3+6KOH
| ||
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 |
（l）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
CD
CD
．A．蒸发皿 B．烧杯 C．酒精灯 D．铁钳祸
（2）写出反应I化学方程式
3K2MnO4+2CO2=MnO2+2KMnO4+2K2CO3
3K2MnO4+2CO2=MnO2+2KMnO4+2K2CO3
；该反应产物中可以循环利用的是MnO2
MnO2
．（3）反应II的条件为电解，写出阴极的电极反应式
2H2O+2e-=2OH-+H2↑（或2H++2e-=H2↑）
2H2O+2e-=2OH-+H2↑（或2H++2e-=H2↑）
．（4）途径一、二中的操作a、b相同，均包括蒸发浓缩、
冷却结晶
冷却结晶
、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 l00mL 1.5mol?L-1的草酸溶液，需要称取草酸晶体的质量为
18.9
18.9
g．②该实验中除KMnO4粗品的质量、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
滴定时消耗草酸溶液的体积
．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．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；
（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，生成KOH与H2；
（4）由溶液中获得晶体，需要蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等；
（5）①根据n=cV计算草酸的物质的量，n（H2C2O4?2H2O）=n（H2C2O4），再根据m=nM计算m（H2C2O4?2H2O）；
②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）与纯度．
（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．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；
（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，生成KOH与H2；
（4）由溶液中获得晶体，需要蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等；
（5）①根据n=cV计算草酸的物质的量，n（H2C2O4?2H2O）=n（H2C2O4），再根据m=nM计算m（H2C2O4?2H2O）；
②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）与纯度．
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：CD；
（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；
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MnO2，故MnO2是可以循环利用的物质，故答案为：3K2MnO4+2CO2=MnO2+2KMnO4+2K2CO3；MnO2；
（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，生成KOH与H2，电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑（或2H++2e-=H2↑），
故答案为：2H2O+2e-=2OH-+H2↑（或2H++2e-=H2↑）；
（4）由溶液中获得晶体，需要蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等，故答案为：冷却结晶；
（5）①n（H2C2O4）=0.1L×1.5mol?L-1=0.15mol，所以n（H2C2O4?2H2O）=n（H2C2O4）=0.15mol，m（H2C2O4?2H2O）=0.15mol×126g/mol=18.9g，
故答案为：18.9；
②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）与纯度，所以该实验中除KMnO4粗品的质量、草酸晶体的质量外，还需要采集的数据滴定时消耗草酸溶液的体积，
故答案为：滴定时消耗草酸溶液的体积体积．
（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；
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MnO2，故MnO2是可以循环利用的物质，故答案为：3K2MnO4+2CO2=MnO2+2KMnO4+2K2CO3；MnO2；
（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，生成KOH与H2，电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑（或2H++2e-=H2↑），
故答案为：2H2O+2e-=2OH-+H2↑（或2H++2e-=H2↑）；
（4）由溶液中获得晶体，需要蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等，故答案为：冷却结晶；
（5）①n（H2C2O4）=0.1L×1.5mol?L-1=0.15mol，所以n（H2C2O4?2H2O）=n（H2C2O4）=0.15mol，m（H2C2O4?2H2O）=0.15mol×126g/mol=18.9g，
故答案为：18.9；
②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）与纯度，所以该实验中除KMnO4粗品的质量、草酸晶体的质量外，还需要采集的数据滴定时消耗草酸溶液的体积，
故答案为：滴定时消耗草酸溶液的体积体积．
点评：本题考查学生阅读题目获取信息能力、电解池、物质的量浓度、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．
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