高锰酸钾[KMnO4]是常用的氧化剂．工业上以软锰矿（主要成分是MnO2）为原料制备高锰酸钾晶体．中间产物为锰酸钾[K2MnO4]．如图1是实验室模拟制备的操作流程：相关资料：①物质溶解度物质

Question

高锰酸钾[KMnO₄]是常用的氧化剂．工业上以软锰矿（主要成分是MnO₂）为原料制备高锰酸钾晶体．中间产物为锰酸钾[K₂MnO₄]．如图1是实验室模拟制备的操作流程：

相关资料：
 ①物质溶解度

物质	KMnO4	K2CO3	KHCO3	K2SO4	CH3COOK
20℃溶解度	6.4	111	33.7	11.1	217

②锰酸钾[K₂MnO₄]外观性状：墨绿色结晶．其水溶液呈深绿色，这是锰酸根（MnO₄^2-）的特征颜色．
化学性质：在强碱性溶液中稳定，在酸性、中性和弱碱性环境下，MnO₄^2-会发生歧化反应．
试回答下列问题：
（1）煅烧软锰矿和KOH固体时，不采用石英坩埚而选用铁坩埚的理由是___；实验中用铁坩埚煅烧暴露在空气中的固体混合物发生反应的化学方程式为___．
（2）实验时，若CO₂过量会生成KHCO₃，导致得到的KMnO₄产品的纯度降低．请写出实验中通入适量CO₂时体系中可能发生反应离子方程式：___；其中氧化还原反应中氧化剂和还原剂的质量比为___．
（3）由于CO₂的通人量很难控制，因此对上述实验方案进行了改进，即把实验中通CO₂改为加其他的酸．从理论上分析，选用下列酸中___，得到的产品纯度更高．
A．醋酸             B．浓盐酸             C．稀硫酸
（4）工业上一般采用惰性电极电解锰酸钾溶液制取高锰酸钾，试写出该电解反应的化学方程式___；
传统工艺采用无膜电解法由于副反应发生，Mn元素利用率和电流效率都会偏低．有同学联想到离子交换膜法电解饱和食盐水提出改进方法：可用阳离子交换膜分隔两极区进行电解（如图2）．图中A口加入的溶液最好为___．使用阳离子交换膜可以提高Mn元素利用率的原因为___．₄₂₂₄

物质	KMnO4	K2CO3	KHCO3	K2SO4	CH3COOK
20℃溶解度	6.4	111	33.7	11.1	217

物质KMnO₄K₂CO₃KHCO₃K₂SO₄CH₃COOK20℃溶解度6.411133.711.1217物质KMnO₄K₂CO₃KHCO₃K₂SO₄CH₃COOK物质KMnO₄₄K₂CO₃₂₃KHCO₃₃K₂SO₄₂₄CH₃COOK₃20℃溶解度6.411133.711.121720℃溶解度6.411133.711.1217₂₄₄^2-
₄^2-


_2342
22

Answer 1

（1）瓷坩埚中的二氧化硅和强碱反应，坩埚被腐蚀，加热软锰矿和KOH固体时，不采用瓷坩埚而选用铁坩埚；用铁坩埚煅烧暴露在空气中的固体混合物加热条件下，二氧化锰、氢氧化钾和氧气反应生成锰酸钾和水，反应方程式为...