Question

高錳酸鉀是常用的氧化劑．以下是工業(yè)上用軟錳礦制備高錳酸鉀的一種工藝流程．

（1）高錳酸鉀保存在棕色試劑瓶，下列試劑保存不需要棕色試劑瓶的是______ （填序號）
a．濃硝酸　　b．硝酸銀　　c．氯水　　d．燒堿
（2）K₂MnO₄和C0₂反應生成KMnO₄、MnO₂和K₂C0₃的化學方程式為：______
（3）上述流程中可循環(huán)使用的物質有______ （用化學式表示，至少寫2種）．
（4）操作I的名稱是______；用結晶法分離KMnO₄、K₂C0₃兩種物質，進行該操作前需查閱的資料是______．
（5）以下是KMnO₄的溶解度數(shù)據(jù)．

溫度（℃）	O	10	20	50	60
S（g/lOOg水）	2.8	4.3	6.3	17.0	22.1

實驗室用重結晶的方法將KMnO₄粗品制成精品．需進行的操作有：配制熱飽和溶液、______、過濾、洗滌、______．洗滌所需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和______；檢查是否洗凈的操作是______．

Answer 1

解：（1）濃硝酸、硝酸銀、氯水光見易分解需要保存在棕色試劑瓶中，KOH不需要保存在棕色試劑瓶中．
故選：d．
（2）反應中K₂MnO₄→KMnO₄，Mn元素化合價由+6價升高為+7價，共升高變化1價，K₂MnO₄→MnO₂，Mn元素化合價由+6價降低為+4價，共降低2價，化合價升降最小公倍數(shù)為2，故KMnO₄系數(shù)為2，MnO₂系數(shù)為1．根據(jù)Mn元素守恒可知KMnO₄系數(shù)為3，
根據(jù)K元素守恒可知K₂C0₃系數(shù)為2，由碳元素守恒可知系數(shù)C0₂為2，方程式為3K₂MnO₄+2CO₂=2KMnO₄+2K₂CO₃+MnO₂．
故答案為：3K₂MnO₄+2CO₂=2KMnO₄+2K₂CO₃+MnO₂．
（3）由轉化關系圖知KOH及MnO₂可以被循環(huán)利用．
故答案為：KOH、MnO₂．
（4）過濾除去不溶于水的MnO₂，利用溶解度的不同，采取濃縮結晶的方法使KMnO₄從溶液中析出而分離出來．
故答案為：過濾；KMnO₄、K₂C0₃的溶解度隨溫度變化情況．
（5）實驗室用重結晶的方法將KMnO₄粗品制成精品．應配制熱飽和溶液、冷卻晶體、過濾、洗滌、干燥．過濾結束進行洗滌，洗滌所需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和漏斗．晶體中主要含有雜質K₂CO₃，可以取第二次洗滌液，加入CaCl₂溶液，若沒有白色沉淀生成，說明洗滌干凈．
故答案為：冷卻晶體； 干燥；漏斗；取第二次洗滌液，加入CaCl₂溶液，若沒有白色沉淀生成，說明洗滌干凈．
分析：（1）光見易分解的藥品需要保存在棕色試劑瓶中．
（2）反應中K₂MnO₄→KMnO₄，Mn元素化合價由+6價升高為+7價，共升高變化1價，K₂MnO₄→MnO₂，Mn元素化合價由+6價降低為+4價，共降低2價，化合價升降最小公倍數(shù)為2，故KMnO₄系數(shù)為2，MnO₂系數(shù)為1．再根據(jù)元素守恒確定其它物質的系數(shù)，據(jù)此寫出方程式．
（3）由轉化關系圖知KOH及MnO₂會被循環(huán)利用．
（4）由工藝流程可知操作I將固體MnO₂與液體分開，屬于過濾．操作II是將兩種可溶于性鹽分離開，應該是利用物質溶解度的差異，通過濃縮結晶的方式將二者分離開．
（5）實驗室用重結晶的方法將KMnO₄粗品制成精品．應配制熱飽和溶液、冷卻晶體、過濾、洗滌、干燥．
過濾結束進行洗滌，洗滌所需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和漏斗；
晶體中主要含有雜質K₂CO₃，可以取第二次洗滌液，加入CaCl₂溶液，檢驗是否含有CO₃^2-．確定是否洗凈．
點評：考查物質保存與分離提純等基本操作、氧化還原反應、對工藝流程的理解，難度中等，關鍵是掌握整個制備流程原理，分析流程中的轉化關系．要求學生要有扎實的實驗基礎知識和靈活應用信息解決問題的能力．