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(guān)物質(zhì)的溶解度（20℃）如下表

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

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

（2）“干燥”過程中溫度不宜過高的原因是（用化學(xué)方程式表示）_____

（3）結(jié)合流程和有關(guān)信息，補(bǔ)充完整由KMnO4和K2CO3混合溶液中結(jié)晶得到KMnO4晶體的實(shí)驗(yàn)方案：蒸發(fā)濃縮、_____、過濾、洗滌、干燥。

（4）“通CO2酸化”，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3，若用稀硫酸酸化，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3K2MnO4+2H2SO4=2KMnO4+MnO2↓+2K2SO4+2X，則X的化學(xué)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(jié)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(jià)為+7．上述流程中，開始二氧化錳是反應(yīng)物，結(jié)束時(shí)生成了二氧化錳，所以可循環(huán)利用的物質(zhì)是二氧化錳。
（2）“干燥”過程中溫度不宜過高是因?yàn)楦咤i酸鉀受熱分解為錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式為2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。
（3）結(jié)合流程和有關(guān)信息，KMnO4和K2CO3混合溶液中結(jié)晶得到KMnO4晶體根據(jù)給出的實(shí)驗(yàn)方案蒸發(fā)濃縮、可知對(duì)應(yīng)的后續(xù)就是冷卻結(jié)晶，然后過濾、洗滌、干燥。
（4）“通CO2酸化”，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3；若用稀硫酸酸化，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3K2MnO4+2H2SO4=2KMnO4+MnO2↓+2K2SO4+2X，則X的化學(xué)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(jié)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。