Question

高锰酸钾在城市生活污水处理、饮用水的净化和卫生消毒等方面应用广泛．下面是传统生产高锰酸钾的工艺流程：

（1）下列物质能够使酸性KMnO₄溶液褪色的是

 

（填写字母序号）
a．乙烯    b．苯    c．浓硫酸    d．硫酸亚铁溶液
（2）上述传统生产KMnO₄的工艺流程中，“滤渣”可以循环利用，“滤渣”的主要成分是

 

（填写化学式）．
（3）电解后的溶液中含有KMnO₄，经过浓缩、结晶、

 

、

 

干燥，即可得到产品KMr104晶体，干燥需要控制温度低于150℃，若温度过高，则会导致

 

．
（4）实验室可以用KMnO₄常温时氧化盐酸制备氯气：2KMnO₄+16HCl（浓）=2MnCl₂+2KCl+5Cl₂↑+8H₂O
为了制备、收集干燥纯净的氯气，所需实验仪器从如下仪器中选取，按照气流的放向，各导管口的连接顺序为

 

→

 

→

 

→

 

→

 

→

 

溶液是

 

，还缺少一种装置，其中发生反应的离子方程式为：

 

．

Answer 1

考点：氯气的实验室制法

专题：实验题

分析：（1）酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，具有还原性或含有碳碳双键的物质能够使酸性高锰酸钾溶液褪色；
（2）根据锰酸钾、氢氧化钾易溶于水，二氧化锰不溶于水进行分析；
（3）电解后的溶液中含有KMnO₄，经过浓缩、结晶会析出高锰酸钾晶体，然后通过过滤、洗涤可以得到高锰酸钾；高锰酸钾固体受热容易分解，则温度过高会导致高锰酸钾固体分解；
（4）根据该反应不需要加热可判断氯气的发生装置为乙，氯气中混有氯化氢，需要用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢杂质，然后用浓硫酸干燥，再用集气瓶戊收集氯气；由于氯气有毒，则多余的氯气需要用氢氧化钠溶液吸收，据此进行解答．

解答： 解：（1）a．乙烯：乙烯分子中含有碳碳双键，能够被酸性高锰酸钾溶液氧化从而导致酸性高锰酸钾溶液褪色，故a正确；
b．苯的化学性质比较稳定，不与强氧化剂发生反应，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故b错误； 
c．浓硫酸不与酸性高锰酸钾溶液反应，不会使酸性高锰酸钾溶液褪色，故c错误；   
d．硫酸亚铁溶液中的亚铁离子具有较强还原性，能够使酸性高锰酸钾溶液褪色，故d错误；
故答案为：ad；
（2）由于反应中的二氧化锰不可能完全被氧化物锰酸钾，而氢氧化钾、锰酸钾都易溶于水，则滤渣的主要成分为MnO₂，
故答案为：MnO₂；
（3）电解锰酸钾得到高锰酸钾溶液溶解在水中，通过浓缩结晶析出高锰酸钾，此时过滤、洗涤可得到高锰酸钾，通过实验室用高锰酸钾制备氧气的方法可知，高锰酸钾受热易分解，故干燥温度不能太高，
故答案为：过滤、洗涤；高锰酸钾发生分解；
（4）该反应2KMnO₄+16HCl（浓）=2MnCl₂+2KCl+5Cl₂↑+8H₂O不需要加热，可判断制取氯气的发生装置为乙；浓盐酸具有挥发性，制取的氯气中会混有氯化氢，需要用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢杂质，则溶液为饱和食盐水；然后用浓硫酸干燥氯气，再用向上排空气法在集气瓶戊中收集氯气，则各导管的裂解顺序为：b→e→f→c→d→h；由于氯气有毒，多余的氯气需要用氢氧化钠溶液吸收，反应的离子方程式为：2OH^-+Cl₂=Cl^-+ClO^-+H₂O，
故答案为：b；e；f；c；d；h；饱和氯化钠溶液；2OH^-+Cl₂=Cl^-+ClO^-+H₂O．

点评：本题考查了高锰酸钾的制备、氯气的实验室制法，题目难度中等，注意掌握氯气的实验室制法，明确高锰酸钾的制备原理为解答本题的关键，试题培养了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力．