Question

由軟錳礦制備高錳酸鉀的主要反應(yīng)如下：

熔融氧化 3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O

加酸歧化 3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3

相關(guān)物質(zhì)的溶解度（293K）見下表：

	K2CO3	KHCO3	K2SO4	KMnO4
溶解度/g	111	33.7	11.1	6.34

（1）在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行“熔融氧化”操作時(shí)，應(yīng)選用鐵棒、坩堝鉗和 。（填字母）

a．表面皿 b．蒸發(fā)皿 c．鐵坩堝 d．泥三角

（2）加酸時(shí)不宜用硫酸的原因是 ；不宜用鹽酸的原因是 。

（3）采用電解法也可以實(shí)現(xiàn)K2MnO4的轉(zhuǎn)化，2K2MnO4+2H2O2KMnO4+2KOH+H2↑。與原方法相比，電解法的優(yōu)勢(shì)為 。

（4）草酸鈉滴定法分析高錳酸鉀純度步驟如下：

Ⅰ 稱取0.80 g 左右的高錳酸鉀產(chǎn)品，配成50 mL溶液。

Ⅱ 準(zhǔn)確稱取0.2014 g左右已烘干的Na2C2O4，置于錐形瓶中，加入少量蒸餾水使其溶解，再加入少量硫酸酸化。

Ⅲ 將瓶中溶液加熱到75～80 ℃，趁熱用Ⅰ中配制的高錳酸鉀溶液滴定至終點(diǎn)。記錄消耗高錳酸鉀溶液的體積，計(jì)算得出產(chǎn)品純度。

①滴定過程中反應(yīng)的離子方程式為 。

②達(dá)到滴定終點(diǎn)的標(biāo)志為 。

③加熱溫度大于90℃，部分草酸發(fā)生分解，會(huì)導(dǎo)致測(cè)得產(chǎn)品純度 。（填“偏高”、“偏低”或“無影響”）

④將一定量高錳酸鉀溶液與酸化的草酸鈉溶液混合，測(cè)得反應(yīng)液中Mn2+的濃度隨反應(yīng)時(shí)間t的變化如圖，其原因可能為 。

 

 

Answer 1

（1）c d（2）生成K2SO4溶解度小，會(huì)降低產(chǎn)品的純度。鹽酸具有還原性，會(huì)被氧化，降低產(chǎn)品的量。（3）K2MnO4中的錳元素可以完全轉(zhuǎn)化到KMnO4中，提高利用率。（4）①2MnO4―+5C2O42­―+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O 或MnO4―+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O②錐形瓶中溶液突變?yōu)闇\紅色且半分鐘內(nèi)不褪色。③偏高（1分）④生成的Mn2+作催化劑，隨著Mn2+濃度增加，反應(yīng)速率越來越快。

【解析】

試題分析：（1）進(jìn)行“熔融氧化”操作時(shí)，應(yīng)選用鐵棒、坩堝鉗和 c．鐵坩堝和d．泥三角。（2）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)K2CO3的溶解度是K2SO4的10倍，加酸時(shí)生成K2SO4溶解度小，不利于平衡右移，會(huì)降低產(chǎn)品的純度。另外鹽酸具有還原性，會(huì)被高錳酸鉀氧化，降低產(chǎn)品的量。（3）與原方法相比，電解法的優(yōu)勢(shì)為K2MnO4中的錳元素可以完全轉(zhuǎn)化到KMnO4中，提高利用率。①C2O42­―有還原性被高錳酸鉀氧化為二氧化碳，在酸性溶液中高錳酸鉀的還原產(chǎn)物是二價(jià)錳離子，滴定過程中反應(yīng)的離子方程式為①2MnO4―+5C2O42­―+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O 或MnO4―+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。②由于高錳酸根是紫色溶液，可以通過本身顏色的變化做為終點(diǎn)判斷，錐形瓶中一開始是無色溶液，達(dá)到滴定終點(diǎn)的標(biāo)志為錐形瓶中溶液突變?yōu)闇\紅色且半分鐘內(nèi)不褪色。③由于草酸發(fā)生了分解，濃度自然減小，測(cè)定中用量肯定會(huì)增多，計(jì)算出高錳酸鉀的量增大，會(huì)導(dǎo)致測(cè)得產(chǎn)品純度偏高。④從圖像中可以看出錳離子的濃度到后來增加程度較大，其原因可能為生成的Mn2+作催化劑，隨著Mn2+濃度增加，反應(yīng)速率越來越快。

考點(diǎn)：本題是無機(jī)化學(xué)圖表信息綜合分析題，考查信息的遷移與運(yùn)用和圖表分析處理能力。