Question

【题目】工业上以高纯度的二氧化锰为原料制备高锰酸钾的主要流程如下：

已知相关物质的溶解度（20℃）如下表：

物质	K2CO3	K2SO4	KMnO4
溶解度/g	111	11.1	6.34

（1）KMnO4中锰元素的化合价为_____．

（2）操作I的名称是_____．“干燥”过程中温度不宜过高的原因是_____（用化学方程式表示）．

（3）“通CO2酸化”，反应的化学方程式为：3K2 MnO4+2CO2═2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3；不用稀H2SO4酸化，反应的化学方程式为：3K2 MNO4+2H2SO4═2KMnO4+MnO2↓+2K2SO4+2H2O；工业上不采用稀H2SO4酸化的原因是_____．

（4）电解法也可以实现由K2MnO4向KMnO4的转化，反应的化学方程式为：2K2 MnO4+2H2O2KMnO4+2KOH+H2↑，与“通CO2酸化”相比，其优点是_____．

Answer 1

【答案】+7 过滤 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 相同条件下，硫酸钾和高锰酸钾的溶解度都比较小，无法采用浓缩结晶的方法加以分离 生成的氢氧化钾可以循环使用

【解析】

（1）钾元素显+1价，氧元素显﹣2价，设锰元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：（+1）+x+（﹣2）×4＝0，则x＝+7；

（2）操作Ⅰ是分离固体与液体，是过滤操作；干燥高锰酸钾粗晶体的过程中温度不宜过高的原因是高锰酸钾在加热的条件下会分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应方程式是2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；

（3）由溶解度表可知，在相同条件下，碳酸钾的溶解度远远大于高锰酸钾的溶解度，所以可采用浓缩结晶的方法加以分离；而相同条件下，硫酸钾和高锰酸钾的溶解度都比较小，无法采用浓缩结晶的方法加以分离；

（4）电解法的产物之一是氢氧化钾，可以在工艺流程中用作反应的原料。