题目内容
高锰酸钾是常用的氧化剂．工业上以软锰矿（主要成分是MnO2）为原料制备高锰酸钾晶体．如图是实验室制备的操作流程：
上述反应②的化学方程式：3K2MnO4+2CO2═2KMnO4+MnO2+2K2CO3
已知：
（1）加热软锰矿、KClO3和KOH固体时，不采用瓷坩埚而选用铁坩埚的理由是 ；反应①的化学方程式为 ．
（2）从滤液中得到KMnO4晶体的实验操作依次是 （选填字母代号，下同）．
a．蒸馏 b．蒸发 c．灼烧 d．抽滤 e．冷却结晶
（3）制备过程中需要用到纯净的CO2气体．制取纯CO2净最好选择下列试剂中 ．
a．石灰石 b．浓盐酸 c．稀疏酸 d．纯碱
（4）实验时，若CO2过量会生成KHCO3，导致得到的KMnO4产品的纯度降低．原因是 ．
（5）由于CO2的通人量很难控制，因此对上述实验方案进行了改进，即把实验中通CO2改为加其他的酸．从理论上分析，选用下列酸中 ，得到的产品纯度更高．
a．醋酸 b．浓盐酸 c．稀硫酸．
上述反应②的化学方程式：3K2MnO4+2CO2═2KMnO4+MnO2+2K2CO3
已知：
| 物质 | K2CO3 | KHCO3 | K2SO4 | CH3COOK |
| 293K溶解度（g） | 111 | 33.7 | 11.1 | 217 |
（2）从滤液中得到KMnO4晶体的实验操作依次是
a．蒸馏 b．蒸发 c．灼烧 d．抽滤 e．冷却结晶
（3）制备过程中需要用到纯净的CO2气体．制取纯CO2净最好选择下列试剂中
a．石灰石 b．浓盐酸 c．稀疏酸 d．纯碱
（4）实验时，若CO2过量会生成KHCO3，导致得到的KMnO4产品的纯度降低．原因是
（5）由于CO2的通人量很难控制，因此对上述实验方案进行了改进，即把实验中通CO2改为加其他的酸．从理论上分析，选用下列酸中
a．醋酸 b．浓盐酸 c．稀硫酸．
考点：制备实验方案的设计,物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用
专题：实验设计题
分析：（1）瓷坩埚中的二氧化硅和强碱反应，坩埚被腐蚀，加热条件下，二氧化锰、氢氧化钾和氯酸钾反应生成锰酸钾、氯化钾和水；
（2）依据滤液中得到溶质晶体的方法是浓缩蒸发，冷却结晶，过滤或抽滤得到晶体；
（3）若要在实验室制备较纯净的CO2，不能采用盐酸因为他有挥发性；
（4）工艺流程可知，CO2使MnO42-发生歧化反应，生成MnO4-和MnO2，根据元素守恒可知，会生成K2CO3，若通入CO2太多，会生KHCO3，滤液中含有KHCO3、KMnO4；
（5）分析盐酸具有还原性容易被高锰酸钾氧化，使产品变质，硫酸反应生成的硫酸钾溶解度小，会随高锰酸钾晶体析出；
（2）依据滤液中得到溶质晶体的方法是浓缩蒸发，冷却结晶，过滤或抽滤得到晶体；
（3）若要在实验室制备较纯净的CO2，不能采用盐酸因为他有挥发性；
（4）工艺流程可知，CO2使MnO42-发生歧化反应，生成MnO4-和MnO2，根据元素守恒可知，会生成K2CO3，若通入CO2太多，会生KHCO3，滤液中含有KHCO3、KMnO4；
（5）分析盐酸具有还原性容易被高锰酸钾氧化，使产品变质，硫酸反应生成的硫酸钾溶解度小，会随高锰酸钾晶体析出；
解答：
解：（1）瓷坩埚中的二氧化硅和强碱反应，坩埚被腐蚀，加热软锰矿、KClO3和KOH固体时，不采用瓷坩埚而选用铁坩埚；加热条件下，二氧化锰、氢氧化钾和氯酸钾反应生成锰酸钾、氯化钾和水，反应方程式为：3MnO2+6KOH+KClO3
3K2MnO4+KCl+3H2O，
故答案为：高温下强碱会和瓷坩埚中的二氧化硅反应腐蚀坩埚，3MnO2+6KOH+KClO3
3K2MnO4+KCl+3H2O；
（2）从滤液中得到KMnO4晶体的实验操作是浓缩蒸发，冷却结晶，过滤或抽滤得到晶体；
故答案为：bed；
（3）若要在实验室制备较纯净的CO2，不能采用盐酸，因为有挥发性，硫酸与碳酸钙制取二氧化碳反应被生成的硫酸钙微溶物阻止反应进行不可取，所以选择碳酸钠与硫酸；
故答案为cd；
（4）工艺流程可知，CO2使MnO42-发生歧化反应，生成MnO4-和MnO2，根据元素守恒可知，会生成K2CO3，若通入CO2太多，会生KHCO3，滤液中含有KHCO3、KMnO4，在加热浓缩时，会有KHCO3晶体和KMnO4晶体一起析出，
故答案为：KHCO3的溶解度比K2CO3小的多，滤液蒸发浓缩时KHCO3会随KMnO4一起结晶析出；
（5）因为盐酸具有还原性，易被高锰酸钾氧化，醋酸钾的溶解度比硫酸钾大的多，蒸发浓缩时基本上都会留在母液中，硫酸加入生成的硫酸钾溶解度小，会随KMnO4一起结晶析出得到的高锰酸钾中含有杂质；
故答案为：a；
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故答案为：高温下强碱会和瓷坩埚中的二氧化硅反应腐蚀坩埚，3MnO2+6KOH+KClO3
| ||
（2）从滤液中得到KMnO4晶体的实验操作是浓缩蒸发，冷却结晶，过滤或抽滤得到晶体；
故答案为：bed；
（3）若要在实验室制备较纯净的CO2，不能采用盐酸，因为有挥发性，硫酸与碳酸钙制取二氧化碳反应被生成的硫酸钙微溶物阻止反应进行不可取，所以选择碳酸钠与硫酸；
故答案为cd；
（4）工艺流程可知，CO2使MnO42-发生歧化反应，生成MnO4-和MnO2，根据元素守恒可知，会生成K2CO3，若通入CO2太多，会生KHCO3，滤液中含有KHCO3、KMnO4，在加热浓缩时，会有KHCO3晶体和KMnO4晶体一起析出，
故答案为：KHCO3的溶解度比K2CO3小的多，滤液蒸发浓缩时KHCO3会随KMnO4一起结晶析出；
（5）因为盐酸具有还原性，易被高锰酸钾氧化，醋酸钾的溶解度比硫酸钾大的多，蒸发浓缩时基本上都会留在母液中，硫酸加入生成的硫酸钾溶解度小，会随KMnO4一起结晶析出得到的高锰酸钾中含有杂质；
故答案为：a；
点评：本题考查常见氧化剂与还原剂、氧化还原反应、化学计算和对工艺流程的理解、阅读题目获取信息的能力等，难度中等，需要学生具有扎实的基础知识与灵活运用知识解决问题的能力．
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