Question

高锰酸钾在实验室和医疗上有非常广泛的应用。以下是工业上用软锰矿（主要含MnO₂）制备高锰酸钾晶体的一种工艺流程：

（1）上述生产过程中，第①步的氧化剂为（写化学式）             。
（2）第②步反应的化学方程式是                                             。
（3）由母液制得KOH应加入的物质是         。写出相应化学方程式            。
（4）操作Ⅰ用到的仪器有       ，操作Ⅱ是根据KMnO₄和K₂CO₃两种物质在      上的差异，采用蒸发结晶、趁热过滤得到KMnO₄粗晶体。

Answer 1

（1）O₂
（2）3K₂MnO₄＋2CO₂= 2KMnO₄＋2K₂CO₃＋MnO₂
（3）Ba(OH)₂或Ca(OH)₂或CaO等；
Ca(OH)₂＋K₂CO₃=  Ca CO_3↓＋2KOH（其他合理答案亦可）
（4）漏斗、烧杯、玻璃棒、铁架台（带铁圈）；溶解度

试题分析：（1）上述生产过程中，第①步的反应为：2MnO₂+4KOH（熔融）+O₂ ==2K₂MnO₄+2H₂O，氧化剂为O₂；（2）由工艺流程转化关系可知，向K₂MnO₄溶液中通入CO₂制备KMnO₄、还生成K₂CO₃、MnO₂，反应只有Mn元素的化合价发生变化，由+6价降低为+4价，由+6价升高为+7价，利用氧化还原方程式的配平原则可写出，3K₂MnO₄＋2CO₂= 2KMnO₄＋2K₂CO₃＋MnO₂（3）母液为K₂CO₃溶液，制取KOH应加入的物质是Ba(OH)₂或Ca(OH)₂或CaO等；（4）操作Ⅰ为过滤，用到的仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒、铁架台（带铁圈），操作II是将两种可溶于性盐分离开，应该是利用物质溶解度的差异，通过浓缩结晶的方法将二者分离开。