Question

【題目】工業(yè)上以高純度的二氧化錳為原料制備高錳酸鉀的主要流程如下：

資料查閱：已知相關物質的溶解度（20℃）如下表

物質	K2CO3	K2SO4	KMnO4
溶解度/g	111	11.1	6.34

（1）KMnO4中錳元素的化合價為_____。上述流程中可循環(huán)利用的物質是_____

（2）“干燥”過程中溫度不宜過高的原因是（用化學方程式表示）_____

（3）結合流程和有關信息，補充完整由KMnO4和K2CO3混合溶液中結晶得到KMnO4晶體的實驗方案：蒸發(fā)濃縮、_____、過濾、洗滌、干燥。

（4）“通CO2酸化”，反應的化學方程式為：3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3，若用稀硫酸酸化，反應的化學方程式為：3K2MnO4+2H2SO4=2KMnO4+MnO2↓+2K2SO4+2X，則X的化學式為_____，工業(yè)上不采用稀硫酸酸化的的原因是_____

Answer 1

【答案】+7 二氧化錳 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 冷卻結晶 H2O 硫酸鉀的溶解度和高錳酸鉀的相差不大，不便于獲得高錳酸鉀晶體

【解析】

（1）KMnO4中錳元素的化合價為+7．上述流程中，開始二氧化錳是反應物，結束時生成了二氧化錳，所以可循環(huán)利用的物質是二氧化錳。
（2）“干燥”過程中溫度不宜過高是因為高錳酸鉀受熱分解為錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，對應的化學方程式為2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。
（3）結合流程和有關信息，KMnO4和K2CO3混合溶液中結晶得到KMnO4晶體根據(jù)給出的實驗方案蒸發(fā)濃縮、可知對應的后續(xù)就是冷卻結晶，然后過濾、洗滌、干燥。
（4）“通CO2酸化”，反應的化學方程式為：3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3；若用稀硫酸酸化，反應的化學方程式為：3K2MnO4+2H2SO4=2KMnO4+MnO2↓+2K2SO4+2X，則X的化學式為H2O，工業(yè)上不采用稀硫酸酸化的原因是硫酸鉀的溶解度和高錳酸鉀的相差不大，不便于獲得高錳酸鉀晶體。
故答案為：
（1）+7；二氧化錳。
（2）2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。
（3）冷卻結晶。
（4）H2O； 硫酸鉀的溶解度和高錳酸鉀的相差不大，不便于獲得高錳酸鉀晶體。