（2014•合肥一模）高锰酸钾在饮用水和工业污水处理领域的消费增长较快．实验室可用软锰矿（主要成分MnO2）为原料制备高

来源：学生作业帮编辑：作业帮分类：化学作业时间：2024/05/14 01:43:19

（2014•合肥一模）高锰酸钾在饮用水和工业污水处理领域的消费增长较快．实验室可用软锰矿（主要成分MnO₂）为原料制备高锰酸钾．其部分流程如下：

已知：①流程中所加软锰矿中含50g MnO₂；
②生成墨绿色浸出液的反应为：KClO₃+3MnO₂+6KOH═3K₂MnO₄+KCl+3H₂O．回答下列问题：
（1）实验中采用铁坩埚而不用瓷坩埚的原因是______．
（2）写出通入CO₂，可使MnO₄^2-发生反应，生成MnO₄^-及MnO₂的离子方程式：______；若通入CO₂太多，则在加热浓缩时，会有______晶体和KMnO₄晶体一起析出．
（3）在加热、浓缩、烘干的过程中温度不宜过高，其原因是______；趁势过滤的目的______；加热时用玻璃棒不断搅拌溶液的目的是______；洗涤KMnO₄晶体用冷水洗涤较好的原因是______．
（4）计算12.25g KClO₃固体经过上述转化，最多可制得KMnO₄的质量为______（结果保留一位小数）．

KOH、KClO₃、MnO₂共熔制得绿色K₂MnO₄，通入CO₂，可使MnO₄^2-发生歧化反应，生成MnO₄^-及MnO₂，若通入CO₂太多，会生KHCO₃，滤液中含有KHCO₃、KMnO₄，经过滤、洗涤、加热、浓缩、烘干可得到高锰酸钾，
（1）瓷坩埚原料含有SiO₂，在高温下，瓷坩埚可以和KOH发生反应SiO₂+2KOH═K₂SiO₃+H₂O，腐蚀瓷坩埚，故不能使用瓷坩埚，而使用铁坩埚，
故答案为：在高温下，瓷坩埚可以和KOH发生反应SiO₂+2KOH═K₂SiO₃+H₂O，腐蚀瓷坩埚；
（2）通入CO₂，可使MnO₄^2-发生歧化反应，生成MnO₄^-及MnO₂，反应的离子方程式为3MnO₄^2-+3CO₂+2OH^-=2MnO₄^-+MnO₂+3CO₃^2-+H₂O，工艺流程可知，CO₂使MnO₄^2-发生歧化反应，生成MnO₄^-和MnO₂，根据元素守恒可知，会生成K₂CO₃，若通入CO₂太多，会生KHCO₃，
故答案为：3MnO₄^2-+3CO₂+2OH^-=2MnO₄^-+MnO₂+3CO₃^2-+H₂O；KHCO₃；
（3）KMnO₄在温度过高的条件下会发生分解反应，故在加热、浓缩、烘干的过程中温度不宜过高，温度降低，物质的溶解度降低，混合液趁热过滤，减少产品的损失，提高产率，使用玻璃棒搅拌，可以使溶液受热均匀，有利于蒸发溶剂，洗涤KMnO₄晶体用冷水洗涤较好的原因是防止高锰酸钾溶解，
故答案为：温度过高会导致KMnO₄分解；减少产品的损失，提高产率；受热均匀，有利于蒸发溶剂；减少高锰酸钾的溶解；
（4）设计反应分别为KClO₃+3MnO₂+6KOH═3K₂MnO₄+KCl+3H₂O、3MnO₄^2-+3CO₂+2OH^-=2MnO₄^-+MnO₂+3CO₃^2-+H₂O，可得关系式KClO₃～2KMnO₄，
122.5 2×158
12.25g m
m=2×15.8g=31.6g，
故答案为：31.6g．

实验室可由软锰矿(主要成分为MnO2)制备KMnO4方法如下:软锰矿与过量固体KOH和KClO3在高温下反应,生成锰酸钾 KMnO4是一种常用的强氧化剂,工业上以软锰矿（主要成分MnO2）为原料,通过液相法生产.即在反应器中在碱性条件下用氧气（2013•徐州模拟）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：（2014•天桥区一模）在工业上用海水和石灰乳[主要成分Ca（OH）2]为原料制备金属镁，主要流程如图所示：（2014•四川）污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题．某研究小组利用软锰矿（主要成分为MnO2 工业上制备的高锰酸钾是锰的重要化合物和常用的氧化剂．以下是工业上用软锰矿制备高锰酸钾的一种工艺流程．软锰矿制备高锰酸钾的离子方程式高一离子反应在酸性溶液中,软锰矿（MnO2)和黄铜矿（CuFeS2）可以相互作用,生成铜盐、锰盐和铁盐.请写出反应的离子（2013•泰安三模）钛（Ti）具有高强度和耐酸腐蚀性，是重要的工业原料．以金红石（主要成分为TiO2，含少量Fe2O3 （2013•江西二模）Ⅰ、CO和H2的混合气体俗称合成气，是一种重要的工业原料气，焦炭、天然气（主要成分为CH4）、重油（2014•济南一模）某矿样含有大量的CuS及少量其它不溶于酸的杂质．实验室中以该矿样为原料制备CuCl2•2H2O晶体（2014•海淀区二模）以锌锰废电池中的碳包（含碳粉、Fe、Cu、Ag和MnO2等物质）为原料回收MnO2的