Question

（10分）高锰酸钾是深紫色的针状晶体，是最常用的氧化剂之一，工业上以软锰矿（主要成分是MnO₂）为原料制备高锰酸钾。下面是实验室制取高锰酸钾的过程：

①称取15g固体KOH和8g固体KClO₃，导入坩埚内，混合均匀，小火加热，并用铁棒搅拌。待混合物熔融后，一面搅拌，一面将10gMnO₂粉末分批加入。随着反应的进行，熔融物的粘度逐渐增大，此时用力搅拌，待反应物干涸后，再强热5～10min。

②待熔体冷却后，从坩埚内取出，放入250mL烧杯中，用80mL蒸馏水分批浸取，并不断搅拌，加热以促进其溶解。趁热减压过滤浸取液，即可得到墨绿色的K₂MnO₄溶液。

③将K₂MnO₄溶液倒入烧杯中，加热至60℃，按如图所示进行电解。阳极是光滑的镍片，卷成圆筒状，阴极为粗铁丝。接通直流电源，高锰酸钾在阳极析出沉于烧杯底部，溶液由墨绿色逐渐转为紫红色，电解1h后，停止通电，取出电极。在冷水中冷却电解液，使结晶完全，用玻璃砂布氏漏斗将晶体抽干，称重，计算产率。

　　回答下列问题：

（1）步骤①发生的反应方程式为______________________________

（2）步骤①中共熔时要选择__________坩埚（填“铁”、“陶瓷”或“石英”）。

（3）写出步骤③中发生的电极反应式：

　　 阳极____________________________　阴极________________________

（4）实验中用到抽滤操作，抽滤装置如下图所示，仪器B的名称是___________。抽滤完毕，吸滤瓶内的液体从_____________________倒出。步骤③抽滤时使用玻璃砂布氏漏斗的原因是_________________________________________________

 

Answer 1

【答案】

（1）3MnO₂+6KOH+KClO₃＝3K₂MnO₄+KCl+3H₂O　　（2分）

（2）铁　　（1分）

（3）阳极：2MnO₄^2-－2e^- ＝2MnO₄^-　　阴极：2H^＋+2e ＝H₂↑　（4分，各2分）

（4）吸滤瓶；吸滤瓶上口；高锰酸钾有强氧化性，会腐蚀滤纸　　（3分，各1分）

【解析】略