KMnO4可用作消毒劑、氧化劑、藥物和分析化學(xué)試劑等。某小組為探究制備高錳酸鉀的綠色化方案,設(shè)計了如圖1所示的實驗流程。
【資料】:①K2MnO4水溶液呈墨綠色,在水及酸性條件下會發(fā)生歧化反應(yīng),生成KMnO4和MnO2。
②歧化反應(yīng)的化學(xué)方程式是3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2+2K2CO3。
③高錳酸鉀溶液為紫紅色。
(1)共熔時(加溫加壓),反應(yīng)生成K2MnO4和H2O,反應(yīng)的化學(xué)方程式是 2MnO2+4KOH+O2 加溫加壓 2K2MnO4+H2O2MnO2+4KOH+O2 加溫加壓 2K2MnO4+H2O。
(2)判斷歧化時K2MnO4完全反應(yīng)的方法是:用玻璃棒蘸取溶液點在濾紙上,若觀察到 全是紫紅色(或無墨綠色)痕跡全是紫紅色(或無墨綠色)痕跡,表示反應(yīng)已完全。
(3)若在實驗室中完成操作1,需要用到的玻璃儀器有 燒杯、玻璃棒和漏斗燒杯、玻璃棒和漏斗。
(4)在獲得晶體之前要進行烘干操作,烘干時,溫度不宜過高,原因是 防止高錳酸鉀受熱分解防止高錳酸鉀受熱分解。
(5)從經(jīng)濟角度考慮,實驗中可循環(huán)使用的物質(zhì)是 MnO2MnO2(填化學(xué)式)。
(6)實驗中,也可以加入醋酸(HAc)進行歧化,圖2是歧化時HAc加入量與產(chǎn)物中KMnO4含量的關(guān)系圖??梢园l(fā)現(xiàn)的規(guī)律是:當HAc加入量為35mL時,產(chǎn)物的純度較高當HAc加入量為35mL時,產(chǎn)物的純度較高。
(7)實驗室中可用KMnO4制取氧氣,請計算:
①理論上31.6 g高錳酸鉀完全分解可以制得多少克氧氣 3.2g3.2g。
②反應(yīng)后固體中鉀元素的質(zhì)量分數(shù) 27.5%27.5%(以上都寫出計算過程,計算結(jié)果精確到小數(shù)點后1位)。
加溫加壓
加溫加壓
【答案】2MnO2+4KOH+O2 2K2MnO4+H2O;全是紫紅色(或無墨綠色)痕跡;燒杯、玻璃棒和漏斗;防止高錳酸鉀受熱分解;MnO2;當HAc加入量為35mL時,產(chǎn)物的純度較高;3.2g;27.5%
加溫加壓
【解答】
【點評】
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