某实验小组用软锰矿制备高锰酸钾,主要实验步骤如下:
步骤一:将软锰矿(主要成分为MnO
2)、KClO
3和KOH固体按一定比例混合后强热可制得绿色K
2MnO
4;
步骤二:将反应后固体充分溶解、过滤,向滤液中通入过量CO
2气体使溶液显酸性,K
2MnO
4在酸性条件下反应得到KMnO
4、MnO
2和K
2CO
3,最后分离得到高锰酸钾晶体。
请回答下列问题:
(1)请写出步骤一的化学方程式____________________________,此反应不能用瓷坩埚,原因是(用化学方程式表示)_________________________________;
(2)否用浓盐酸代替步骤二中的CO
2 ,请简要分析原因__________________________;
(3)部分化合物的溶解度随温度的变化如下表所示,从步骤二反应后的混合溶液中分离得到高锰酸钾晶体的方法是蒸发浓缩、_____________,过滤、洗涤、烘干。为进一步增加得到的产品(高锰酸钾晶体)的纯度,常采用的实验方法是____________;
一些化合物的溶解度S/g(100g H
2O)
-1
| 0℃
| 10℃
| 20℃
| 30℃
| 40℃
| 50℃
|
KCl
| 27.6
| 31.0
| 34.0
| 37.0
| 40.0
| 42.6
|
K2CO3
| 51.3
| 52.0
| 52.5
| 53.2
| 53.9
| 54.8
|
KMnO4
| 2.83
| 4.4
| 9.0
| 12.7
| 16.9
| 22.2
|
(4)按以上方法制备高锰酸钾,每3 mol K
2MnO
4彻底反应理论上生成_________mol KMnO
4;为增大锰酸钾的原子利用率,更好的制备方法是电解法。以K
2MnO
4溶液为电解液,采用惰性电极电解,当阴极在标准状况下产生5.6 L H
2时,产生KMnO
4的物质的量是________mol。