高锰酸钾[KMnO
4]是常用的氧化剂。工业上以软锰矿(主要成分是MnO
2)为原料制备高锰酸钾晶体。中间产物为锰酸钾[K
2MnO
4]。下图是实验室模拟制备的操作流程:

:
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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[K
2MnO
4]
外观性状:墨绿色结晶。其水溶液呈深绿色,这是锰酸根(MnO
42—)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,MnO
42—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______________;
(2)实验时,若CO
2过量会生成KHCO
3,导致得到的KMnO
4产品的纯度降低。请写出实验中通入适量CO
2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CO
2的通入量很难控制,因此对上述实验方案进行了改进,即把实验中通CO
2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_______________。
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)。
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_________。