Question

工業(yè)上用MnO₂為原料制取KMnO₄，主要生產(chǎn)過程分為兩步進行：第一步將MnO₂和KOH粉碎，混勻，在空氣中加熱至熔化，并連續(xù)攪拌，制取K₂MnO₄；第二步將K₂MnO₄的濃溶液用惰性電極進行電解，在陽極上得到KMnO₄，在陰極上得到KOH．
（1）制取K₂MnO₄的反應方程式是

 

，連續(xù)攪拌的目的是

 

．
（2）電解K₂MnO₄的濃溶液時，兩極發(fā)生的電極反應式：陰極是

 

，陽極是

 

；電解的總反應方程式是

 

．

Answer 1

考點：電解原理

專題：電化學專題

分析：（1）根據(jù)化合價的變化則說明氧氣氧化MnO₂制取K₂MnO₄；根據(jù)玻璃杯的常見作用進行分析；
（2）根據(jù)在電解槽中用鉑板作用陽極，鐵作陰極電解K₂MnO₄溶液得到KMnO₄，陰極上水得電子發(fā)生還原反應生成氫氣和氫氧根離子，陽極上錳酸根離子失電子反應氧化反應生成高錳酸根離子，兩電極方程式相加即可得總方程式．

解答： 解：（1）根據(jù)化合價變化，MnO₂化合價有+4價被氧化成K₂MnO₄的+6價，化合價升高，則氧氣化合價減低，所以方程式為：2MnO₂+4KOH+O₂=2 K₂MnO₄+2H₂O；將MnO₂和固體KOH粉碎，混合均勻，在空氣中加熱至熔化，并連續(xù)攪拌，二氧化錳能夠與空氣充分接觸，使MnO₂氧化完全，
故答案為：2MnO₂+4KOH+O₂=2 K₂MnO₄+2H₂O；與空氣充分接觸，使MnO₂氧化完全；
（2）電解錳酸鉀溶液時，陰極上水得電子生成氫氣和氫氧根離子，電極反應為2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-，陽極上錳酸根離子失電子生成高錳酸根離子，電極反應式為2MnO₄^2--2e^-=2MnO₄^-，總方程式為：2K₂MnO₄+2H₂O=2KMnO₄+2KOH+H₂↑；
故答案為：2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-；MnO₄^2--e^-=MnO₄^-；2K₂MnO₄+2H₂O=2KMnO₄+2KOH+H₂↑．

點評：本題以電解原理為載體考查了電極反應式的書寫，難度不大，會根據(jù)題中已知條件以及電解原理確定生成物并寫出反應方程式是解本題的關(guān)鍵．