Question

【題目】高錳酸鉀可用于生活消毒，是中學化學常見的氧化劑。工業上，用軟錳礦制高錳酸鉀的流程如下：

請回答下列問題：

(1)KMnO4稀溶液是一種常用的消毒劑．其消毒原理與下列物質相同的是 (填代號)．

a．84消毒液(NaClO溶液) b．雙氧水 c．苯酚 d．75%酒精

(2)操作Ⅰ的名稱是___________________；操作Ⅱ根據KMnO4和K2CO3兩物質在溶解性上的差異，采用________________(填操作步驟)、趁熱過濾得到KMnO4粗晶體．

(3)寫出二氧化錳和氫氧化鉀熔融物中通入空氣時發生的主要化學反應的方程式： 。

(4)以惰性材料為電極，采用電解錳酸鉀溶液的方法也可制得高錳酸鉀，則陽極反應式為 。

(5)測定高錳酸鉀樣品純度：向高錳酸鉀溶液中滴定硫酸錳溶液，產生黑色沉淀。當溶液由紫紅色剛好褪色且半分鐘不變色，表明達到滴定終點。寫出離子方程式： 。

(6)理論上(若不考慮物質循環與制備過程中的損失)1mol MnO2可制得 mol KMnO4．

Answer 1

【答案】(1)ab(2分) (2)過濾；(2分) 濃縮結晶．(2分)

(3)2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O；(2分)

(4)MnO42-—e-=MnO4-；(2分)

(5)2MnO4+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+；(2分)

(6)；(或0.67)(2分)

【解析】

試題分析：(1)KMnO4有強氧化性，利用其強氧化性殺菌消毒，消毒原理與84消毒液、雙氧水一樣，故選ab；

(2)將KMnO4、K2CO3、MnO2溶于水然后過濾得到KMnO4、K2CO3混合溶液，所以操作Ⅰ為過濾，再根據KMnO4、K2CO3溶解度差異采用濃縮結晶、趁熱過濾得到KMnO4粗晶體；

(3)由工藝流程轉化關系可知，MnO2、KOH的熔融混合物中通入空氣時發生反應生成K2MnO4，根據元素守恒還應生成水．反應中錳元素由+4價升高為+6價，總升高2價，氧元素由0價降低為-2價，總共降低4價，化合價升降最小公倍數為4，所以MnO2系數2，O2系數為1，根據錳元素守恒確定K2MnO4系數為2，根據鉀元素守恒確定KOH系數為4，根據氫元素守恒確定H2O系數為2，所以反應化學方程式為2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O；

(4)以惰性材料為電極，采用電解錳酸鉀溶液的方法也可制得高錳酸鉀，則陽極發生氧化反應，其電極反應式為MnO42-— e- = MnO4-；

(5)向高錳酸鉀溶液中滴加硫酸錳溶液，產生黑色沉淀二氧化錳，反應的離子方程式為2MnO4-+3Mn2++2H2O═5MnO2↓+4H+；

(6)由2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O 可知最初的原料中1mol MnO2恰好得到1mol K2MnO4．由3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+2K2CO3+MnO2知，1mol K2MnO4在反應中能得到2/3molKMnO4。