Question

由軟錳礦（主要成分為MnO₂)制備KMnO₄的實驗流程可表示如下：

(1)操作Ⅱ的名稱是____________。
(2)可循環利用的物質____________(填化學式）。
(3)反應②的產物中，氧化產物與還原產物的物質的量之比是______。
(4)反應②中“酸化”時不能選擇下列酸中的______(填字母序號）
A．稀鹽酸    B．稀硫酸     C．稀醋酸
(5)電解猛酸鉀溶液也可以得到高錳酸鉀，其陰極反應式為：2H₂O+2e^-=2OH^-+H₂↑，如下圖，b作____________極，電解池的陽極反應式是____________；若電解過程中收集到2.24L H₂(標準狀況），則得到高錳酸 鉀____________克。(提示：陰離子放電順序MnO₄^2->OH^-）

Answer 1

（16分）
（1）過濾 （2分）
（2）MnO₂ （2分）
（3）2:1 （2分）
（4）A （2分）
（5）負 （2分），MnO₄^2-—e^-=MnO₄^- （3分）；31.6 （3分）

試題分析：工藝流程題解題的關鍵是要搞清楚加入什么物質，發生什么反應，如何分離等，通過分析，我們要能夠將一個工藝的流程轉化為物質的流程。第一步，KOH和KClO₃與MnO₂反應，得到K₂MnO₄，從而可以寫出反應方程式為6KOH+3MnO₂+KClO₃=3K₂MnO₄+KCl+3H₂O，然后加入水溶解分離可溶性物質，得到K₂MnO₄和KCl；第二步，將濾液酸化，得到高錳酸鉀和二氧化錳，為一歧化反應，錳從+6變為+7和+4；反應方程式為3MnO₄^2-+4H⁺=2MnO₄^-+MnO₂+2H₂O，通過過濾分離MnO₂和高錳酸鉀溶液，最終得到產品。整個過程中MnO₂可以循環利用。
（4）因錳酸根和高錳酸根均具有強氧化性，不能使用鹽酸（具有還原性）；
（5）鐵為活性電解，這里沒有參與反應，做陰極故與負極相連。陽極發生氧化反應，錳酸根失電子生成高錳酸根，根據電子得失守恒可以進行相關計算。