Question

（2009?静安区一模）高锰酸钾是常用的氧化剂．以下是工业上用软锰矿制备高锰酸钾的一种工艺流程．

（1）高锰酸钾保存在棕色试剂瓶，下列试剂保存不需要棕色试剂瓶的是

d

 （填序号）
a．浓硝酸    b．硝酸银    c．氯水    d．烧碱
（2）K₂MnO₄和C0₂反应生成KMnO₄、MnO₂和K₂C0₃的化学方程式为：

3K₂MnO₄+2CO₂=2KMnO₄+2K₂CO₃+MnO₂

（3）上述流程中可循环使用的物质有

KOH、MnO₂

 （用化学式表示，至少写2种）．
（4）操作I的名称是

过滤

；用结晶法分离KMnO₄、K₂C0₃两种物质，进行该操作前需查阅的资料是

KMnO₄、K₂C0₃的溶解度随温度变化情况

．
（5）以下是KMnO₄的溶解度数据．

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

实验室用重结晶的方法将KMnO₄粗品制成精品．需进行的操作有：配制热饱和溶液、

冷却结晶

、过滤、洗涤、

干燥

．洗涤所需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和

漏斗

；检查是否洗净的操作是

取第二次洗涤液，加入CaCl₂溶液，若没有白色沉淀生成，说明洗涤干净．

．

Answer 1

分析：（1）光见易分解的药品需要保存在棕色试剂瓶中．
（2）反应中K₂MnO₄→KMnO₄，Mn元素化合价由+6价升高为+7价，共升高变化1价，K₂MnO₄→MnO₂，Mn元素化合价由+6价降低为+4价，共降低2价，化合价升降最小公倍数为2，故KMnO₄系数为2，MnO₂系数为1．再根据元素守恒确定其它物质的系数，据此写出方程式．
（3）由转化关系图知KOH及MnO₂会被循环利用．
（4）由工艺流程可知操作I将固体MnO₂与液体分开，属于过滤．操作II是将两种可溶于性盐分离开，应该是利用物质溶解度的差异，通过浓缩结晶的方式将二者分离开．
（5）实验室用重结晶的方法将KMnO₄粗品制成精品．应配制热饱和溶液、冷却晶体、过滤、洗涤、干燥．
过滤结束进行洗涤，洗涤所需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗；
晶体中主要含有杂质K₂CO₃，可以取第二次洗涤液，加入CaCl₂溶液，检验是否含有CO₃^2-．确定是否洗净．

解答：解：（1）浓硝酸、硝酸银、氯水光见易分解需要保存在棕色试剂瓶中，KOH不需要保存在棕色试剂瓶中．
故选：d．
（2）反应中K₂MnO₄→KMnO₄，Mn元素化合价由+6价升高为+7价，共升高变化1价，K₂MnO₄→MnO₂，Mn元素化合价由+6价降低为+4价，共降低2价，化合价升降最小公倍数为2，故KMnO₄系数为2，MnO₂系数为1．根据Mn元素守恒可知KMnO₄系数为3，
根据K元素守恒可知K₂C0₃系数为2，由碳元素守恒可知系数C0₂为2，方程式为3K₂MnO₄+2CO₂=2KMnO₄+2K₂CO₃+MnO₂．
故答案为：3K₂MnO₄+2CO₂=2KMnO₄+2K₂CO₃+MnO₂．
（3）由转化关系图知KOH及MnO₂可以被循环利用．
故答案为：KOH、MnO₂．
（4）过滤除去不溶于水的MnO₂，利用溶解度的不同，采取浓缩结晶的方法使KMnO₄从溶液中析出而分离出来．
故答案为：过滤；KMnO₄、K₂C0₃的溶解度随温度变化情况．
（5）实验室用重结晶的方法将KMnO₄粗品制成精品．应配制热饱和溶液、冷却晶体、过滤、洗涤、干燥．过滤结束进行洗涤，洗涤所需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗．晶体中主要含有杂质K₂CO₃，可以取第二次洗涤液，加入CaCl₂溶液，若没有白色沉淀生成，说明洗涤干净．
故答案为：冷却晶体； 干燥；漏斗；取第二次洗涤液，加入CaCl₂溶液，若没有白色沉淀生成，说明洗涤干净．

点评：考查物质保存与分离提纯等基本操作、氧化还原反应、对工艺流程的理解，难度中等，关键是掌握整个制备流程原理，分析流程中的转化关系．要求学生要有扎实的实验基础知识和灵活应用信息解决问题的能力．