Question

【題目】高錳酸鉀是中學(xué)常用化學(xué)試劑，工業(yè)上常以軟錳礦（主要成分是MnO2）為原料進(jìn)行制備，主要工藝流程如下圖：

已知：3K2MnO4+2H3PO4═2KMnO4+MnO2↓+2K2HPO4+2H2O

物質(zhì)	KMnO4	K2HPO4	K2SO4	CH3COOK	KCl	K2CO3
293K溶解度/g	6.4	150	11.1	217	34	111

（1）原料高溫煅燒時(shí)選用鐵坩堝和鐵棒，理由是__________。

（2）①中每生成1molK2MnO4時(shí)電子轉(zhuǎn)移2mol，寫出化學(xué)反應(yīng)方程式_________。

（3）從反應(yīng)機(jī)理和產(chǎn)物分離角度考慮，③可用磷酸，也可用下列________試劑。

A．醋酸 B．鹽酸 C．硫酸 D．CO2

（4）下列描述不正確的是_________。

A．操作⑤中蒸發(fā)至大量晶體析出再冷卻晶體，趁熱過濾

B．抽濾時(shí)布氏漏斗中選用大小略小于漏斗內(nèi)徑且蓋住全部小孔的濾紙

C．可用無水乙醇洗滌產(chǎn)品提高純度

D．KMnO4晶體的烘干溫度過高會降低產(chǎn)率

（5）粗產(chǎn)品的洗滌步驟可能需要用到以下操作：a．加入洗滌劑至浸沒固體；b．洗滌劑緩慢通過；c．洗滌劑快速通過；d．關(guān)小水龍頭；e．開大水龍頭；f．重復(fù)2～3次。

請選出正確的操作并排序________。（操作可重復(fù)使用）

（6）高錳酸鉀產(chǎn)品的純度測定：準(zhǔn)確稱取0.7900g產(chǎn)品，配成250mL溶液，量取25.00mL于錐形瓶中，用0.1000molL﹣1（NH4）2Fe（SO4）2標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象__________。滴定前和滴定后的液面見下圖。計(jì)算出高錳酸鉀的純度為_______。

Answer 1

【答案】高溫下瓷坩堝和玻璃棒會與KOH等反應(yīng)，與鐵不反應(yīng) 6KOH＋KClO3＋3MnO23K2MnO4 ＋KCl＋3H2O AD ABC dabef 滴入最后一滴標(biāo)準(zhǔn)液，溶液紫紅色恰好褪去，且半分鐘內(nèi)不變色 88.00％

【解析】

（1）高溫下瓷坩堝和玻璃棒中的二氧化硅和KOH等反應(yīng)，被腐蝕，而鐵坩堝和鐵棒不反應(yīng)。

（2）①中每生成1molK2MnO4時(shí)電子轉(zhuǎn)移2mol，則生成3molK2MnO4時(shí)電子轉(zhuǎn)移6mol；每1molKClO3參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子6mol，根得失電子守恒，則KClO3與K2MnO4的物質(zhì)的量比為1:3，則此反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為6KOH＋KClO3＋3MnO23K2MnO4 ＋KCl＋3H2O。（3）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)CH3COOK和 K2CO3的溶解度比KMnO4大的多，蒸發(fā)濃縮基本上會留在母液中，其它的溶解度和KMnO4接近，會隨KMnO4結(jié)晶析出。故BC不符合題意，AD符合題意。答案選AD。

（4）A.操作⑤中蒸發(fā)至大量晶體析出，趁熱過濾，防止出現(xiàn)大量的副產(chǎn)品，故A錯(cuò)誤；

B.抽濾時(shí)布氏漏斗中選用大小略小于漏斗內(nèi)徑且蓋住全部小孔的濾紙，故B正確。

C.不能用無水乙醇洗滌產(chǎn)品提高純度，無水乙醇會與高錳酸鉀反應(yīng)，被高錳酸鉀氧化，故C錯(cuò)誤；

D.KMnO4受熱易分解，KMnO4晶體的烘干溫度過高會降低產(chǎn)率，應(yīng)低溫烘干，故D正確。（5）粗產(chǎn)品的洗滌步驟應(yīng)為dabef的順序排列。（6）高錳酸鉀會與（NH4）2Fe（SO4）2發(fā)生氧化還原反應(yīng)，當(dāng)恰好反應(yīng)時(shí)，高錳酸鉀紫色剛好褪去，則滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為滴入最后一滴標(biāo)準(zhǔn)液，溶液紫紅色恰好褪去，且半分鐘內(nèi)不變色；由圖滴定前和滴定后的液面可知，滴定過程中消耗（NH4）2Fe（SO4）2溶液的體積為22.00mL。滴定過程中高錳酸鉀和（NH4）2Fe（SO4）2發(fā)生氧化還原反應(yīng)，高錳酸鉀中錳元素價(jià)態(tài)由+7價(jià)降低到+2價(jià)生成Mn2+，（NH4）2Fe（SO4）2中Fe2+由+2價(jià)升高到+3價(jià)生成Fe3+，根據(jù)化合價(jià)升降守恒，高錳酸鉀和（NH4）2Fe（SO4）2的物質(zhì)的量比為1:5時(shí)恰好反應(yīng)。過程中消耗n[（NH4）2Fe（SO4）2]=0.022L×0.1000molL﹣1=0.0022mol，則錐形瓶中25.00mL的高錳酸鉀的物質(zhì)的量為n(KMnO4)=0.0022mol÷5=0.00044mol，則250.00mL的高錳酸鉀的物質(zhì)的量0.0044mol，質(zhì)量為m(KMnO4)=0.0044mol×158g/mol=0.6952g，則高錳酸鉀的純度為0.06952÷0.7900×100%=88.00%。

（1）高溫下瓷坩堝和玻璃棒中的二氧化硅和KOH等反應(yīng)，被腐蝕，而鐵坩堝和鐵棒不反應(yīng)。本小題答案為：高溫下瓷坩堝和玻璃棒會與KOH等反應(yīng)，與鐵不反應(yīng)。

（2）①中每生成1molK2MnO4時(shí)電子轉(zhuǎn)移2mol，則生成3molK2MnO4時(shí)電子轉(zhuǎn)移6mol；每1molKClO3參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子6mol，根得失電子守恒，則KClO3與K2MnO4的物質(zhì)的量比為1:3，則此反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為6KOH＋KClO3＋3MnO23K2MnO4 ＋KCl＋3H2O。本小題答案為：6KOH＋KClO3＋3MnO23K2MnO4 ＋KCl＋3H2O。

（3）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)CH3COOK和 K2CO3的溶解度比KMnO4大的多，蒸發(fā)濃縮基本上會留在母液中，其它的溶解度和KMnO4接近，會隨KMnO4結(jié)晶析出。故BC不符合題意，AD符合題意。答案選AD。

（4）A.操作⑤中蒸發(fā)至大量晶體析出，趁熱過濾，防止出現(xiàn)大量的副產(chǎn)品，故A錯(cuò)誤；

B.抽濾時(shí)布氏漏斗中選用大小略小于漏斗內(nèi)徑且蓋住全部小孔的濾紙，故B正確。

C.不能用無水乙醇洗滌產(chǎn)品提高純度，無水乙醇會與高錳酸鉀反應(yīng)，被高錳酸鉀氧化，故C錯(cuò)誤；

D.KMnO4受熱易分解，KMnO4晶體的烘干溫度過高會降低產(chǎn)率，應(yīng)低溫烘干，故D正確。答案選AC。

（5）粗產(chǎn)品的洗滌步驟應(yīng)為dabef的順序排列。本小題答案為：dabef。

（6）高錳酸鉀會與（NH4）2Fe（SO4）2發(fā)生氧化還原反應(yīng)，當(dāng)恰好反應(yīng)時(shí)，高錳酸鉀色剛好褪去，則滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為滴入最后一滴標(biāo)準(zhǔn)液，溶液紫紅色恰好褪去，且半分鐘內(nèi)不變色；由圖滴定前和滴定后的液面可知，滴定過程中消耗（NH4）2Fe（SO4）2溶液的體積為22.00mL。滴定過程中高錳酸鉀和（NH4）2Fe（SO4）2發(fā)生氧化還原反應(yīng)，高錳酸鉀中錳元素價(jià)態(tài)由+7價(jià)降低到+2價(jià)生成Mn2+，（NH4）2Fe（SO4）2中Fe2+由+2價(jià)升高到+3價(jià)生成Fe3+，根據(jù)化合價(jià)升降守恒，高錳酸鉀和（NH4）2Fe（SO4）2的物質(zhì)的量比為1:5時(shí)恰好反應(yīng)。過程中消耗n[（NH4）2Fe（SO4）2]=0.022L×0.1000molL﹣1=0.0022mol，則錐形瓶中25.00mL的高錳酸鉀的物質(zhì)的量為n(KMnO4)=0.0022mol÷5=0.00044mol，則250.00mL的高錳酸鉀的物質(zhì)的量0.0044mol，質(zhì)量為m(KMnO4)=0.0044mol×158g/mol=0.6952g，則高錳酸鉀的純度為0.06952÷0.7900×100%=88.00%。本小題答案為：滴入最后一滴標(biāo)準(zhǔn)液，溶液紫紅色恰好褪去，且半分鐘內(nèi)不變色；88.00％。