Question

【題目】KMnO4在生產(chǎn)和生活中有著廣泛的用途。某化學(xué)小組在實(shí)驗(yàn)室制備KMnO4并探究其性質(zhì)。請(qǐng)回答下列問題:

(一)KMnO4的制備。

步驟I 先利用如圖甲所示裝置由MnO2制備KMnO4。

(1)裝置A應(yīng)選用圖乙中的_______(填“a”“b”或“c”)。

(2)裝置B中所盛試劑的名稱為________。

(3)裝置C處制備K2MnO4的化學(xué)方程式為________。

步驟II 由K2MnO4制備KMnO4。已知:K2MnO4易溶于水，水溶液呈墨綠色。主要過程如下:

①充分反應(yīng)后，將裝置C處所得固體加水溶解，過濾；

②向①的濾液中通入足量CO2，過濾出生成的MnO2；

③將②的濾液經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥等一系列實(shí)驗(yàn)操作，得KMnO4晶體。

(4)過程②向①的濾液中通人足量CO2,其還原產(chǎn)物為_______。

(5)過程③干燥KMnO4時(shí)，溫度不宜過高的原因是__________。

(二)KMnO4的性質(zhì)。

KMnO4具有強(qiáng)氧化性。某化學(xué)學(xué)習(xí)小組利用其性質(zhì)測(cè)定H2C2O4溶液的濃度。

反應(yīng):2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O

(6)①滴定終點(diǎn)現(xiàn)象是:當(dāng)加入最后一滴酸性KMnO4溶液時(shí)，溶液顏色______，且半分鐘內(nèi)不褪色。

②c(標(biāo)準(zhǔn)KMnO4溶液)=0.20mol/L，滴定時(shí)所得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表，試計(jì)算所測(cè)H2C2O4溶液的濃度為_______mol/L。

實(shí)驗(yàn)次數(shù)編號(hào)	待測(cè)液體積(mL)	滴入的標(biāo)準(zhǔn)液體積(mL)
1	10.00	22.95
2	10.00	20.05
3	10.00	19.95

Answer 1

【答案】 b 濃硫酸 4KOH+2MnO2+O22K2MnO4+2H2O MnO2 防止高錳酸鉀高溫分解 無色變?yōu)樽霞t色 1.00

【解析】

（1）b裝置制備氧氣；（2）濃硫酸作干燥劑；（3）根據(jù)質(zhì)量守恒寫出方程式；（4）向①的濾液中通入足量CO2，過濾出生成的MnO2和高錳酸鉀；（5）高錳酸鉀不穩(wěn)定，高溫分解（6）根據(jù)5H2C2O4 ～2MnO4－，和濃度C=n/V計(jì)算。

(1)要生成高錳酸鉀，需要強(qiáng)氧化劑，因此A裝置提供的氣體具有強(qiáng)氧化性，由于二氧化錳能氧化濃鹽酸生成氯氣，所以裝置A應(yīng)選用b裝置，制備氧氣。(2)生成的氧氣必須干燥，則裝置B的作用是干燥氧氣，其中所盛試劑的名稱為濃硫酸。(3)裝置C處反應(yīng)生成K2MnO4的同時(shí)根據(jù)原子守恒可知還有水生成，反應(yīng)的化學(xué)方程式為4KOH+2MnO2+O22K2MnO4+2H2O 。（4）過程②向?yàn)V液中通入足量CO2，錳酸鉀轉(zhuǎn)化為二氧化錳和高錳酸鉀，(5)過程③干燥KMnO4時(shí)，溫度不宜過高的原因是：防止高錳酸鉀高溫分解 。(6)①滴定終點(diǎn)現(xiàn)象是:當(dāng)加入最后一滴酸性KMnO4溶液時(shí)，溶液顏色無色變?yōu)樽霞t色，且半分鐘內(nèi)不褪色。②第1組數(shù)據(jù)明顯有誤差，舍去，平均體積為（20.05+19.95）/2=20.00mL

5H2C2O4 ～2MnO4－

5mol 2mol

n 0.2mol·L－1×0.020L

n=0.01mol，

則C（H2C2O4）=0.01mol/0.010L =1.00mol·L－1，