Question

5．由軟錳礦制備高錳酸鉀的主要反應(yīng)如下：
熔融氧化       3MnO₂+KClO₃+6KOH $\stackrel{高溫}{→}$3K₂MnO₄+KCl+3H₂O
加酸歧化       3K₂MnO₄+2CO₂→2KMnO₄+MnO₂↓+2K₂CO₃
已知相關(guān)物質(zhì)的溶解度（20℃）

物質(zhì)	K2CO3	KHCO3	K2SO4	KMnO4
溶解度g/100g	111	33.7	11.1	6.34

完成下列填空：
（1）在實驗室進行“熔融氧化”操作時，應(yīng)選用鐵棒、坩堝鉗和cd．（填序號）
a．瓷坩堝       b．蒸發(fā)皿       c．鐵坩堝       d．泥三角
（2）在“加酸岐化”時不宜用硫酸的原因是生成K₂SO₄溶解度小，會降低產(chǎn)品的純度；不宜用鹽酸的原因是鹽酸具有還原性，會被氧化，降低產(chǎn)品的量．
反應(yīng)之后得到高錳酸鉀的步驟是：過濾、蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾．
   該步驟能夠得到高錳酸鉀的原理是KMnO₄和K₂CO₃的溶解度不同．
（3）采用電解法也可實現(xiàn)K₂MnO₄的轉(zhuǎn)化，2K₂MnO₄+2H₂O$\stackrel{通電}{→}$ 2KMnO₄+2KOH+H₂↑．與原方法相比，電解法的優(yōu)勢為 K₂MnO₄中的錳元素可以完全轉(zhuǎn)化到KMnO₄中，原子利用率高．

Answer 1

分析 （1）熔融固體物質(zhì)需要再坩堝內(nèi)加熱，加熱熔融物含有堿性KOH應(yīng)用鐵坩堝、鐵棒、坩堝鉗、泥三角、酒精燈；
（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，K₂SO₄溶解度小，加硫酸時會生成K₂SO₄，會降低產(chǎn)品的純度；鹽酸具有還原性，會被氧化，降低產(chǎn)品的量；高錳酸鉀與碳酸鉀的溶解度相差較大，趁熱過濾，可除去碳酸鉀雜質(zhì)；
（3）電解法的優(yōu)勢為K₂MnO₄中的錳元素可以完全轉(zhuǎn)化到KMnO₄中．

解答 解：（1）熔融固體物質(zhì)需要再坩堝內(nèi)加熱，加熱熔融物含有堿性KOH應(yīng)用鐵坩堝、鐵棒、坩堝鉗、泥三角、酒精燈，
故答案為：cd；
（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，K₂SO₄溶解度小，加硫酸時會生成K₂SO₄，會降低產(chǎn)品的純度；鹽酸具有還原性，會被氧化，降低產(chǎn)品的量，故不宜用鹽酸，高錳酸鉀與碳酸鉀的溶解度相差較大，趁熱過濾，可除去碳酸鉀雜質(zhì)，
故答案為：生成K₂SO₄溶解度小，會降低產(chǎn)品的純度；鹽酸具有還原性，會被氧化，降低產(chǎn)品的量；KMnO₄和K₂CO₃的溶解度不同；
（3）與原方法相比，電解法的優(yōu)勢為K₂MnO₄中的錳元素可以完全轉(zhuǎn)化到KMnO₄中，提高了錳元素的利用率，
故答案為：K₂MnO₄中的錳元素可以完全轉(zhuǎn)化到KMnO₄中，原子利用率高．

點評 本題考查制備方案的設(shè)計，為高考常見題型，題目難度中等，側(cè)重于學(xué)生的分析、實驗?zāi)芰Φ目疾椋�注意把握實驗的原理，需要學(xué)生具備一定的理論分析能力和實驗基礎(chǔ)知識的儲備．