Question

【題目】高錳酸鉀可用于生活消毒，是中學(xué)化學(xué)常見的氧化劑。工業(yè)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(zhì)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(jù)KMnO4和K2CO3兩物質(zhì)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(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)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(yīng)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(chǎn)生黑色沉淀。當(dāng)溶液由紫紅色剛好褪色且半分鐘不變色，表明達(dá)到滴定終點(diǎn)。寫出離子方程式： 。

(6)理論上(若不考慮物質(zhì)循環(huán)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(jié)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(qiáng)氧化性，利用其強(qiáng)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(jù)KMnO4、K2CO3溶解度差異采用濃縮結(jié)晶、趁熱過濾得到KMnO4粗晶體；

(3)由工藝流程轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，MnO2、KOH的熔融混合物中通入空氣時發(fā)生反應(yīng)生成K2MnO4，根據(jù)元素守恒還應(yīng)生成水．反應(yīng)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(shù)為4，所以MnO2系數(shù)2，O2系數(shù)為1，根據(jù)錳元素守恒確定K2MnO4系數(shù)為2，根據(jù)鉀元素守恒確定KOH系數(shù)為4，根據(jù)氫元素守恒確定H2O系數(shù)為2，所以反應(yīng)化學(xué)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(fā)生氧化反應(yīng)，其電極反應(yīng)式為MnO42-— e- = MnO4-；

(5)向高錳酸鉀溶液中滴加硫酸錳溶液，產(chǎn)生黑色沉淀二氧化錳，反應(yīng)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(yīng)中能得到2/3molKMnO4。