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【题目】KMnO4是一种用途广泛的氧化剂,可由软锰矿(主要成分为MnO2)通过下列方法制备:

①软锰矿与过量KOH、KC1O3固体熔融生成K2MnO4②溶解、过滤后将滤液酸化,使K2MnO4完全转变为MnO2KMnO4③滤去MnO2,将滤液进行处理可获得深紫色的KMnO4产品。

(1)制备过程中,为了提高原料的利用率,可采取的措施是___________________

(2)写出第②步中发生反应的离子方程式____________

(3)第③步中从滤液中获得KMnO4晶体的方法是_____________、过滤、洗涤、干燥。

(4)取上述制得的KMnO4产品2.0000g,溶于水配成250mL溶液,取出25.00mL于碘量瓶中,加入稀硫酸和足量碘化钾并放于暗处5min左右,然后加入适量水和数滴淀粉溶液作指示剂,用0.2500mol/L标准Na2S2O3溶液进行滴定(发生反应I2+2S2O32=2I+S4O62,杂质不参加反应),滴定至终点消耗Na2S2O3溶液20.00mL。

①滴定终点的现象是_____________

②计算KMnO4产品的纯度。(写出计算过程)_____________

【答案】将③中MnO2回收利用3MnO42+4H+=MnO2↓+2MnO4+2H2O蒸发浓缩降温结晶当加入最后一滴标准Na2S2O3溶液时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不变色79%

【解析】

(1)将步骤③中MnO2回收再发生步骤①中的反应可以提高MnO2利用率
(2)根据反应物与生成物来书写反应方程式
(3) 第③步中从滤液中获得KMnO4晶体的方法是蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥;
(4)根据滴定原理分析终点现象,利用反应方程式及Na2S2O3的量来计算KMnO4产品的纯度

(1)将步骤③中MnO2回收再发生步骤①中的反应可以提高MnO2利用率
因此,本题正确答案是将③中MnO2回收利用;
(2)由滤液酸化后K2MnO4完全转变为MnO2KMnO4则反应的离子方程式为3MnO42+4H+=MnO2↓+2MnO4+2H2O
因此,本题正确答案是3MnO42+4H+=MnO2↓+2MnO4+2H2O
(3) 第③步中从滤液中获得KMnO4晶体的方法是蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥,因此,本题正确答案是蒸发浓缩;降温结晶;

(4) ①碘与淀粉显蓝色,则滴定终点的现象是当加入最后一滴标准Na2S2O3溶液时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不变色,

②消耗硫代硫酸钠的物质的量n=cV=0.025L0.02L=0.005mol,根据得失电子守恒知高锰酸钾的物质的量=0.005mol5=0.001mol,

所以m(KMnO4)=nM=0.001mol×158g/mol=0.158g,
KMnO4产品的纯度为×100%=79%;
因此,本题正确答案是当加入最后一滴标准Na2S2O3溶液时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不变色79%。

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