Question

高錳酸鉀是深紫色的針狀晶體，是最常用的氧化劑之一，工業(yè)上以軟錳礦（主要成分是MnO₂）為原料制備高錳酸鉀．下面是實驗室制取高錳酸鉀的過程：
①稱取15g固體KOH和8g固體KClO₃，導入坩堝內(nèi)，混合均勻，小火加熱，并用鐵棒攪拌．待混合物熔融后，一面攪拌，一面將10gMnO₂粉末分批加入．隨著反應的進行，熔融物的粘度逐漸增大，此時用力攪拌，待反應物干涸后，再強熱5～10min．
②待熔體冷卻后，從坩堝內(nèi)取出，放入250mL燒杯中，用80mL蒸餾水分批浸取，并不斷攪拌，加熱以促進其溶解．趁熱減壓過濾浸取液，即可得到墨綠色的K₂MnO₄溶液．
③將K₂MnO₄溶液倒入燒杯中，加熱至60℃，按如圖1所示進行電解．陽極是光滑的鎳片，卷成圓筒狀，陰極為粗鐵絲．接通直流電源，高錳酸鉀在陽極析出沉于燒杯底部，溶液由墨綠色逐漸轉(zhuǎn)為紫紅色，電解1h后，停止通電，取出電極．在冷水中冷卻電解液，使結(jié)晶完全，用玻璃砂布氏漏斗將晶體抽干，稱重，計算產(chǎn)率．
回答下列問題：
（1）步驟①發(fā)生的反應方程式為

3MnO₂+6KOH+KClO₃

△   .

3K₂MnO₄+KCl+3H₂O

（2）步驟①中共熔時要選擇

鐵

坩堝（填“鐵”、“陶瓷”或“石英”）．
（3）寫出步驟③中發(fā)生的電極反應式：陽極

2MnO₄^2--2e^-=2MnO₄^-

　陰極

2H⁺+2e=H₂↑

（4）實驗中用到抽濾操作，抽濾裝置如圖2所示，儀器B的名稱是

吸濾瓶

．抽濾完畢，吸濾瓶內(nèi)的液體從

吸濾瓶上口

倒出．步驟③抽濾時使用玻璃砂布氏漏斗的原因是

高錳酸鉀有強氧化性，會腐蝕濾紙

．

Answer 1

分析：（1）加熱條件下，二氧化錳、氫氧化鉀和氯酸鉀反應生成錳酸鉀、氯化鉀和水；
（2）氫氧化鉀是強堿能和二氧化硅反應；
（3）電解時陽極上失電子發(fā)生氧化反應，陰極上得電子發(fā)生還原反應；
（4）儀器B的名稱吸濾瓶，抽濾完畢，吸濾瓶內(nèi)的液體從上口倒出；根據(jù)高錳酸鉀的性質(zhì)分析．

解答：解：（1）加熱條件下，二氧化錳、氫氧化鉀和氯酸鉀反應生成錳酸鉀、氯化鉀和水，反應方程式為：3MnO₂+6KOH+KClO₃

△   .

3K₂MnO₄+KCl+3H₂O，
故答案為：3MnO₂+6KOH+KClO₃

△   .

3K₂MnO₄+KCl+3H₂O；
（2）氫氧化鉀是強堿，陶瓷和石英中都含有二氧化硅，氫氧化鈉和二氧化硅能反應，所以步驟①中共熔時要選擇鐵坩堝，故答案為：鐵；　
（3）電解時，陽極上錳酸根離子失電子發(fā)生氧化反應，電極反應式為：2MnO₄^2--2e^-=2MnO₄^-，陰極上氫離子得電子發(fā)生還原反應，電極反應式為：2H⁺+2e=H₂↑，故答案為：2MnO₄^2--2e^-=2MnO₄^-；2H⁺+2e=H₂↑；
（4）儀器B的名稱吸濾瓶，抽濾完畢，吸濾瓶內(nèi)的液體從上口倒出；高錳酸鉀具有強氧化性，能腐蝕濾紙而使過濾得到的物質(zhì)不純，所以步驟③抽濾時使用玻璃砂布氏漏斗，故答案為：吸濾瓶；吸濾瓶上口；高錳酸鉀有強氧化性，會腐蝕濾紙．

點評：本題以高錳酸鉀的制取為載體考查電解原理、實驗操作等知識點，注意熔融強堿性物質(zhì)不能用陶瓷、石英坩堝，為易錯點．