Question

【題目】高錳酸鉀是錳的重要化合物和常用的氧化劑。以下是工業(yè)上用軟錳礦制備高錳酸鉀的一種工藝流程：

（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)相似。

A 75%酒精　 B 雙氧水 　　　C “84”消毒液（NaClO溶液）

（2）操作Ⅱ是根據(jù)KMnO4和K2CO3兩物質(zhì)在溶解度上的差異，采用_______（填操作步驟）、趁熱過濾到KMnO4粗晶體的。

（3）鉍酸鈉（NaBiO3，不溶于水）用于定性檢驗(yàn)酸性溶液中Mn2+的存在（鉍元素的還原產(chǎn)物為Bi3+，Mn的氧化產(chǎn)物為+7價(jià)），寫出反應(yīng)的離子方程式：_______。

（4）寫出MnO2、KOH的熔融混合物中通入空氣時(shí)發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______。

（5）若不考慮物質(zhì)循環(huán)與制備過程中的損失，則1mol MnO2可制得_____mol KMnO4。

Answer 1

【答案】BC 濃縮結(jié)晶 2Mn2++5NaBiO3+14H+=2MnO4+5Bi3++5Na++7H2O 2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O

【解析】

二氧化錳與氫氧化鉀在空氣中熔融，加水溶解得到K2MnO4溶液，通入二氧化碳得到KMnO4、MnO2、K2CO3，過濾除去濾渣（MnO2），濾液為KMnO4、K2CO3溶液，濃縮結(jié)晶，趁熱過濾得到KMnO4晶體，母液中含有K2CO3，在母液中加石灰乳（氫氧化鈣）得到碳酸鈣沉淀和KOH。

（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BC；

（2）操作Ⅱ是根據(jù)KMnO4和K2CO3兩物質(zhì)在溶解度上的差異，采用濃縮結(jié)晶、趁熱過濾到KMnO4粗晶體的；

（3）鉍酸鈉（不溶于水）在酸性溶液中與Mn2＋反應(yīng)生成MnO4－和Bi3＋，則反應(yīng)的離子方程式為：2Mn2＋+5NaBiO3+14H＋═2MnO4－+5Bi3＋+5Na＋+7H2O；

（4）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(shí)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(jià)升高為+6價(jià)，總升高2價(jià)，氧元素由0價(jià)降低為-2價(jià)，總共降低4價(jià)，化合價(jià)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；

（5）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mol KMnO4。