Question

【题目】高锰酸钾是中学化学常用的试剂。主要用于防腐、化工、制药等。实验室模拟工业上用软锰矿制备高锰酸钾的流程如下：

（1）实验室熔融二氧化锰、氧氧化钾、氯酸钾时应选择____________________________

a.普通玻璃坩埚 b.石英坩埚 c.陶瓷坩埚 d.铁坩埚

（2）第一步熔融时生成K2MnO4的化学方程式：______________________________________

（3）操作Ⅰ中根据KMnO4和K2CO3两物质在____________ (填性质)上的差异，采用浓缩结晶、趁热过滤得到KMnO4。趁热过滤的原因是______________________________________

（4）反应b是电解法制备KMnO4，其装置如图所示，a作____________极(填“阳”或“阴”)，中间的离子交换膜是_____ (填“阳”或“阴”)离子交换膜。阳极的电极反应式为____________

（5）取反应b后的电解液，加硫酸溶解后，用0.1000mol ·L－1FeSO4标准溶液滴定至终点时，消耗250.0mL标准溶液，则电解后溶液中的KMnO4的质量是_________g。

（6）两种途径的制备方法，途径1与途径2理论产率之比为_________

（7）KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂。其消毒原理与下列物质相同的是________(填标号)。

a.双氧水 b.84消液(NaClO溶液) c.75％酒精 d.苯酚

Answer 1

【答案】D 3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O 溶解性 避免温度下降，造成主产品的纯度降低 阳 阳 MnO42--e-==MnO4- 0.79 2:3 ab

【解析】

在工业流程中，原料中的MnO2、KOH、KClO3发生如下反应：

3MnO2+6KOH+KClO33K2MnO4+KCl+3H2O

在途径1中发生反应为：3K2MnO4+2CO2=MnO2+2KMnO4+2K2CO3，

在途径2中发生反应为：2K2MnO4+2H2O2KMnO4+2KOH+H2↑。

(1)因为KOH能与SiO2反应，所以实验室熔融二氧化锰、氧氧化钾、氯酸钾时，应选择不含SiO2成分的坩埚，只能选择铁坩埚，答案为D；

(2)由前面分析知，第一步熔融时生成K2MnO4的化学方程式为：

3MnO2+6KOH+KClO33K2MnO4+KCl+3H2O，

答案为3MnO2+6KOH+KClO33K2MnO4+KCl+3H2O；

(3) 采用浓缩结晶、趁热过滤方法得到KMnO4，应利用两者的溶解性差异；趁热过滤的原因是防止过滤过程中因温度降低导致K2CO3结晶析出。答案为：溶解性；避免温度下降，造成主产品的纯度降低；

(4) 反应b是电解法制备KMnO4，在a电极上，K2MnO4失电子转化为KMnO4，所以a电极应为阳极；转化后多出的K+将通过交换膜进入阴极，所以交换膜应为阳离子交换膜；阳极的电极反应式为MnO42--e-=MnO4-，答案为阳极；阳离子交换膜；MnO42--e-=MnO4-；

(5) 利用得失电子守恒，可建立如下关系式：

KMnO4——5FeSO4

1mol 5mol

0.005mol 0.025mol

m(KMnO4)= 0.005mol×158g/mol=0.79g，答案为0.79；

(6)在途径1中发生反应为：3K2MnO4+2CO2=MnO2+2KMnO4+2K2CO3，K2MnO4转化率为2/3，在途径2中发生反应为：2K2MnO4+2H2O2KMnO4+2KOH+H2↑，K2MnO4转化率为1，途径1与途径2理论产率之比为2/3 : 1=2 : 3，答案为2 : 3；

(7) KMnO4稀溶液作消毒剂时，表现出强氧化性，其消毒原理与双氧水、84消液(NaClO溶液)相同，答案为ab。