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高锰酸钾是一种用途广泛的强氧化剂,实验室制备高锰酸钾所涉及的化学方程式如下:MnO2熔融氧化:3MnO2+KClO3+6KOH熔融.
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问题描述:

高锰酸钾是一种用途广泛的强氧化剂,实验室制备高锰酸钾所涉及的化学方程式如下:MnO2熔融氧化:3MnO2+KClO3+6KOH 熔融 .

3K2MnO4+KCl+3H2O;K2MnO4歧化:3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3.

已知K2MnO4溶液显绿色.请回答下列问题:

(1)MnO2熔融氧化应放在___中加热(填仪器编号).

①烧杯 ②瓷坩埚 ③蒸发皿 ④铁坩埚

(2)在MnO2熔融氧化所得产物的热浸取液中通入CO2气体,使K2MnO4歧化的过程在如图装置中进行,A、B、C、D、E为旋塞,F、G为气囊,H为带套管的玻璃棒.

①为了能充分利用CO2,装置中使用了两个气囊.当试管内依次加入块状碳酸钙和盐酸后,关闭旋塞B、E,微开旋塞A,打开旋塞C、D,往热K2MnO4溶液中通入CO2气体,未反应的CO2被收集到气囊F中.待气囊F收集到较多气体时,关闭旋塞___,打开旋塞___,轻轻挤压气囊F,使CO2气体缓缓地压入K2MnO4溶液中再次反应,未反应的CO2气体又被收集在气囊G中.然后将气囊G中的气体挤压入气囊F中,如此反复,直至K2MnO4完全反应.

②检验K2MnO4歧化完全的实验操作是___.

(3)将三颈烧瓶中所得产物进行抽滤,将滤液倒入蒸发皿中,蒸发浓缩至___,自然冷却结晶,抽滤,得到针状的高锰酸钾晶体.本实验应采用低温烘干的方法来干燥产品,原因是___.

(4)利用氧化还原滴定法进行高锰酸钾纯度分析,原理为:2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O

现称取制得的高锰酸钾产品7.245g,配成500mL溶液,用移液管量取25.00mL待测液,用0.1000mol•L-1草酸钠标准溶液液进行滴定,终点时消耗标准液体积为50.00mL(不考虑杂质的反应),则高锰酸钾产品的纯度为___(保留4位有效数字,已知M(KMnO4)=158g•mol-1).若移液管用蒸馏水洗净后没有用待测液润洗或烘干,则测定结果将___.(填“偏大”、“偏小”、“不变”)

黄春鹏回答:
  (1)熔融固体物质需要在坩埚内加热,加热熔融物中含有碱性KOH,瓷坩埚中含有二氧化硅,二氧化硅能够与氢氧化钾反应,所以应用铁坩埚,所以④正确,   故答案为:④;   (2)①待气囊F收集到较多气体时,需要将气囊F中二氧化碳排出到热K2MnO4溶液中,所以需要关闭A、C,打开B、D、E,轻轻挤压气囊F,从而使CO2气体缓缓地压入K2MnO4溶液中再次反应,未反应的CO2气体又被收集在气囊G中,   故答案为:A、C;B、D、E;   ②由于K2MnO4溶液显绿色,所以用玻璃棒蘸取三颈烧瓶内的溶液点在滤纸上,若滤纸上只有紫红色痕迹,无绿色痕迹,表明反应已歧化完全,   故答案为:用玻璃棒蘸取三颈烧瓶内的溶液点在滤纸上,若滤纸上只有紫红色痕迹,无绿色痕迹,表明反应已歧化完全;   (3)蒸发溶液获得高锰酸钾时不能蒸干,避免固体飞溅及高锰酸钾的分解,所以应该加热到溶液表面出现晶膜时停止加热,并且应采用低温烘干的方法来干燥产品,避免高锰酸钾晶体受热发生分解,   故答案为:溶液表面出现晶膜为止;高锰酸钾晶体受热易分解;   (4)50mL0.1000mol•L-1草酸钠标准溶液中含有草酸钠的物质的量为:0.1mol/L×0.05L=0.005mol,根据反应2MnO4-+5C2O42-+16H+═2Mn2++10CO2↑+8H2O可知,消耗0.005mol草酸钠需要消耗高锰酸根离子的物质的量为:0.005mol×52
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