锰的化合物在工业、医疗等领域有重要应用。某兴趣小组模拟制备KMnO
4及探究锰(II)盐能否被氧化为高锰(VII)酸盐。
I.KMnO
4的制备:
反应原理
步骤一:3MnO
2+6KOH+KClO
3
3K
2MnO
4+KCl+3H
2O
步骤二:3K
2MnO
4+2CO
2 =2KMnO
4+MnO
2+2K
2CO
3实验操作
步骤一:将一定比例的MnO
2、KOH和KClO
3固体混合加热,得到墨绿色的固体,冷却后加水溶解得到碱性K
2MnO
4溶液放入烧杯C中。
步骤二:连接装置,检查气密性后装药品。打开分液漏斗活塞,当C中溶液完全变为紫红色时,关闭活塞停止反应,分离、提纯获取KMnO
4晶体。
装置图如下:

(1)检查装置A气密性:关闭分液漏斗活塞,在B中加入蒸馏水至液面超过长导管口,用热毛巾捂住圆底烧瓶,若__________,则说明装置气密性良好。
(2)B中试剂选择的理由________。
(3)反应结束后,未能及时分离KMnO
4晶体,发现C中紫红色溶液变浅。该小组同学认为是碱性K
2MnO
4溶液中的Cl
-将生成的MnO
4- 还原,导致颜色变浅,指出含有Cl
-的判断依据_____________。
II.该小组继续探究Mn
2+能否氧化为MnO
4-,进行了下列实验:
装置图
| 试剂X
| 实验现象
|

| ① 0.5mL 0.1mol/LNaOH溶液
| 生成浅棕色沉淀,一段时间后变为棕黑色
|
②0.5mL 0.1mol/LNaOH 和15%H2O2混合液
| 立即生成棕黑色沉淀
|
③ 0.5mL 0.1mol/LHNO3溶液
| 无明显现象
|
④ 0.5mL 0.1 mol/LHNO3溶液和少量PbO2
| 滴加HNO3无明显现象,加入PbO2立即变为紫红色,稍后紫红色消失,生成棕黑色沉淀
|
已知:i.MnO
2为棕黑色固体,难溶于水;
iiKMnO
4在酸性环境下缓慢分解产生MnO
2。
(4)实验①中生成棕黑色沉淀可能的原因_____。
(5)实验②中迅速生成棕黑色沉淀的离子方程式_____。
(6)对比实验③和④,实验③的作用_____。
(7)甲同学猜测实验④中紫红色消失的原因:酸性条件下KMnO
4不稳定,分解产生了MnO
2,乙认为不成立,理由是________;乙认为是溶液中的Mn
2+将MnO
4- 还原,并设计了实验方案证明此推测成立,其方案为_________。
探究结果:酸性条件下下,某些强氧化剂可以将Mn
2+氧化为MnO
4-。