(2011•惠州模拟)某学习小组通过查阅资料,设计如下方案制备KMnO4:

(2011•惠州模拟)某学习小组通过查阅资料,设计如下方案制备KMnO4

已知:①3MnO2+KClO3+6KOH
高温
.
3K2MnO4+KCl+3H2O
②几种物质的溶解度:
温度 溶解度/g
K2CO3 KOH KMnO4
20℃ 111 112 6.38
60℃ 127 154 22.1
(1)第一步固体熔融时除三脚架、泥三角、细铁棒、坩埚钳外,还需的仪器是______.
A.酒精灯B.铁坩埚C.瓷坩埚D. 烧杯
(2)反应Ⅰ的化学方程式______;
(3)反应Ⅱ的条件为电解,其化学方程式为
2K2MnO4+2H2O
电解
.
2KOH+2KMnO4+H2
2K2MnO4+2H2O
电解
.
2KOH+2KMnO4+H2

(4)两个途径中操作a、b相同,均包括______、______、过滤等3步;在整个方案中可以循环利用的产物有______.
(5)最后可以用1.5mol•L-1的草酸(H2C2O4)溶液滴定KMnO4溶液来测定KMnO4粗品的纯度(质量分数),则还需要采集的数据为______.
dreamtrue44 1年前 已收到1个回答 举报

zhouzebo999 幼苗

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解题思路:(1)熔融固体物质需要再坩埚内加热,加热熔融物含有碱性KOH应用铁坩埚;
(2)反应I为K2MnO4与CO2反应,由工艺流程转化关系可知生成MnO2、KMnO4、K2CO3
(3)反应II为电解K2MnO4溶液,由工艺流程转化关系可知,有生成KMnO4、KOH生成,阴极发生还原反应,水在阴极放电,还生成H2
(4)两个途径中操作a、b为由溶液中获得晶体,需要蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等;
流程中需要加入的物质在后边又生成该物质,该物质可以循环使用;
(5)由滴定时消耗草酸溶液的体积,计算消耗的草酸的物质的量,根据方程式计算n(KMnO4),进而计算m(KMnO4),高锰酸钾的质量除以KMnO4粗品的质量可得KMnO4粗品的纯度.

(1)熔融固体物质需要再坩埚内加热,加热熔融物含有碱性KOH应用铁坩埚,加热需要用酒精灯.
故选:AB.
(2)反应I为K2MnO4与CO2反应,由工艺流程转化关系可知生成MnO2、KMnO4、K2CO3,反应方程式为 3K2MnO4+2CO2=MnO2+2KMnO4+2K2CO3
故答案为:3K2MnO4+2CO2=MnO2+2KMnO4+2K2CO3
(3)反应II为电解K2MnO4溶液,由工艺流程转化关系可知,有生成KMnO4、KOH生成,阴极发生还原反应,水在阴极放电,还生成H2,电解反应式为2K2MnO4+2H2O

电解
.
2KOH+2KMnO4+H2↑.
故答案为:2K2MnO4+2H2O

电解
.
2KOH+2KMnO4+H2↑.
(4)两个途径中操作a、b都是由溶液中获得晶体,需要蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等,故操作a、b为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤;
从流程图可以看出,需要加入的物质有MnO2、KOH、KClO3、CO2(水可不考虑),反应中又生成KOH、MnO2,故KOH、MnO2是可以循环利用的物质,
故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶;KOH、MnO2
(5)由滴定时消耗草酸溶液的体积,计算消耗的草酸的物质的量,根据方程式计算n(KMnO4),进而计算m(KMnO4),高锰酸钾的质量除以KMnO4粗品的质量可得KMnO4粗品的纯度,故还需要采集的数据为:滴定时消耗草酸溶液的体积、KMnO4粗品的质量.
故答案为:滴定时消耗草酸溶液的体积、KMnO4粗品的质量.

点评:
本题考点: 制备实验方案的设计;电解原理;物质的分离、提纯的基本方法选择与应用.

考点点评: 本题考查学生阅读题目获取信息能力、电解池、实验基本操作与滴定等,难度中等,(2)中方程式书写为易错点,根据工艺流程判断反应物、产物,然后进行书写.需要学生具备扎实的基础知识与综合运用知识、信息进行解决问题的能力.

1年前

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