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近年来,高锰酸钾在饮用水和工业污水处理领域的消费需求增长较快.实验室可用二氧化锰为主要原料制备高锰酸钾.其部分流程如下:(1)第①步中采用铁坩埚而不用瓷坩埚的原因是(用
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近年来,高锰酸钾在饮用水和工业污水处理领域的消费需求增长较快.实验室可用二氧化锰为主要原料制备高锰酸钾.其部分流程如下:
![](https://www.zaojiaoba.cn/zhidao/pic/item/b3b7d0a20cf431ad5f9fad8d4836acaf2edd9831.jpg)
(1)第①步中采用铁坩埚而不用瓷坩埚的原因是(用化学方程式表示)______.
(2)KOH、KClO3和MnO2共熔反应生成墨绿色K2MnO4的化学方程式为______.
(3)第④步通入CO2,可以使MnO42-发生反应,生成MnO4-和MnO2.则K2MnO4完成反应时,转化为KMnO4的百分率约为______(精确到0.1%).
(4)第⑤步趁热过滤的目的是______.
(5)第⑥步加热浓缩至液面有细小晶体析出时,停止加热,冷却结晶、______、洗涤、干燥.干燥过程中,温度不宜过高,因为______.
![](https://www.zaojiaoba.cn/zhidao/pic/item/b3b7d0a20cf431ad5f9fad8d4836acaf2edd9831.jpg)
(1)第①步中采用铁坩埚而不用瓷坩埚的原因是(用化学方程式表示)______.
(2)KOH、KClO3和MnO2共熔反应生成墨绿色K2MnO4的化学方程式为______.
(3)第④步通入CO2,可以使MnO42-发生反应,生成MnO4-和MnO2.则K2MnO4完成反应时,转化为KMnO4的百分率约为______(精确到0.1%).
(4)第⑤步趁热过滤的目的是______.
(5)第⑥步加热浓缩至液面有细小晶体析出时,停止加热,冷却结晶、______、洗涤、干燥.干燥过程中,温度不宜过高,因为______.
▼优质解答
答案和解析
(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)由题意可知,KOH、KClO3、MnO2共熔制得绿色K2MnO4,根据氧化还原反应可知,还生成KCl,由元素守恒可知,还会生成H2O,反应方程式为KClO3+3MnO2+6KOH
KCl+3K2MnO4+3H2O;
故答案为:KClO3+3MnO2+6KOH
KCl+3K2MnO4+3H2O;
(3)反应中MnO42-→MnO4-,Mn元素化合价由+6价升高为+7,化合价总共升高1价,MnO42-→MnO2,Mn元素化合价由+6价降低为+4,化合价总共降低2价,化合价升高最小公倍数为2,故MnO4-系数为2,MnO2系数为1,根据锰元素守恒MnO42-系数为3,所以转化KMnO4的MnO42-占
,故K2MnO4完全反应时转化为KMnO4的百分率约
×100%=66.7%,
故答案为:66.7%;
(4)工艺流程可知,CO2使MnO42-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,滤液中含有KHCO3、KMnO4,在加热浓缩时,会有KHCO3晶体和KMnO4晶体一起析出;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,
故答案为:减少产品的损失,提高产率;
(5)第⑥步加热浓缩至液面有细小晶体析出时,停止加热,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥,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,故答案为:过滤,温度过高会导致KMnO4分解.
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)由题意可知,KOH、KClO3、MnO2共熔制得绿色K2MnO4,根据氧化还原反应可知,还生成KCl,由元素守恒可知,还会生成H2O,反应方程式为KClO3+3MnO2+6KOH
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故答案为:KClO3+3MnO2+6KOH
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(3)反应中MnO42-→MnO4-,Mn元素化合价由+6价升高为+7,化合价总共升高1价,MnO42-→MnO2,Mn元素化合价由+6价降低为+4,化合价总共降低2价,化合价升高最小公倍数为2,故MnO4-系数为2,MnO2系数为1,根据锰元素守恒MnO42-系数为3,所以转化KMnO4的MnO42-占
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故答案为:66.7%;
(4)工艺流程可知,CO2使MnO42-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,滤液中含有KHCO3、KMnO4,在加热浓缩时,会有KHCO3晶体和KMnO4晶体一起析出;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,
故答案为:减少产品的损失,提高产率;
(5)第⑥步加热浓缩至液面有细小晶体析出时,停止加热,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥,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,故答案为:过滤,温度过高会导致KMnO4分解.
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