某興趣小組模擬堿熔法制備KMnO4晶體,流程如圖:
已知:①3MnO2+6KOH+KClO3 3K2MnO4+KCl+3H2O
②3K2MnO4+2CO2═2KMnO4+MnO2+2K2CO3
③K2MnO4在中性或酸性介質(zhì)中不穩(wěn)定,快速發(fā)生歧化反應(yīng)
④部分物質(zhì)的溶解性表:
溫度 溶解度 物質(zhì) |
0℃ |
20℃ |
40℃ |
60℃ |
80℃ |
100℃ |
K2MnO4 |
2.83g |
6.34g |
12.6g |
22.1g |
|
|
KClO3 |
3.3g |
7.3g |
13.9g |
23.8g |
37.5g |
56.3g |
K2CO3 |
105g |
111g |
117g |
127g |
140g |
156g |
KHCO3 |
22.5g |
33.7g |
47.5g |
65.6g |
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(1)步驟Ⅰ實(shí)驗(yàn)中所用坩堝是鐵坩堝而不用瓷坩堝的原因是:
反應(yīng)物中的KOH高溫下會(huì)腐蝕瓷坩堝
反應(yīng)物中的KOH高溫下會(huì)腐蝕瓷坩堝
。
堿熔氧化過(guò)程,KOH的用量要過(guò)量,其目的是:
錳酸鉀在酸性或中性下會(huì)發(fā)生歧化反應(yīng),故應(yīng)保持KOH過(guò)量
錳酸鉀在酸性或中性下會(huì)發(fā)生歧化反應(yīng),故應(yīng)保持KOH過(guò)量
。
(2)下列說(shuō)法不正確的是:
BDE
BDE
。
A.步驟Ⅰ中,MnO
2應(yīng)分批加入,以提高原料利用率;過(guò)程中還需用鐵棒不斷攪拌,以防結(jié)塊
B.步驟Ⅲ中,為使得K
2MnO
4充分歧化,所通入CO
2最宜過(guò)量至溶液呈弱酸性
C.步驟Ⅲ中,為驗(yàn)證K
2MnO
4已經(jīng)完全歧化,可用玻璃棒蘸取溶液于濾紙上,觀察濾紙上是否有綠色痕跡
D.步驟Ⅳ中,抽濾時(shí)為防止濾紙破損,可選擇用雙層普通濾紙或直接用砂芯漏斗
E.步驟Ⅴ中,經(jīng)一系列操作獲得的KMnO
4晶體常出現(xiàn)結(jié)塊現(xiàn)象,應(yīng)用研缽充分研磨后再密封保存
(3)步驟Ⅴ中為獲得KMnO
4晶體,從下列選項(xiàng)中選出合理的操作并排序:將濾液轉(zhuǎn)移至蒸發(fā)皿中→
f
f
→
d
d
→
e
e
→
a
a
→干燥。
a.用少量冰水洗滌
b.先用冰水洗滌,再用乙醇洗滌
c.蒸發(fā)溶劑至析出大量晶體,趁熱過(guò)濾
d.緩慢降溫結(jié)晶
e.減壓過(guò)濾
f.蒸發(fā)溶劑至溶液表面析出晶膜
(4)產(chǎn)品純度分析:取mg所得晶體,溶于水并加入酸酸化,定容至100mL。取25mL溶液于錐形瓶中,用cmol/L K
2C
2O
4標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定,消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液V mL。
①酸化KMnO
4溶液可用
磷酸
磷酸
代替稀硫酸。
②所得晶體的純度為:
(填寫(xiě)數(shù)學(xué)表達(dá)式,要求化簡(jiǎn))。