题目内容
(12分).KMnO4是一种常用的强氧化剂,工业上可以以软锰矿(主要成分MnO2)为原料,通过
液相法生产。即在碱性条件下用氧气氧化MnO2得到K2MnO4,分离后得到K2MnO4,再
用镍板作阳极,铁作阴极电解K2MnO4溶液得到KMnO4,简略生产过程如下所示:
回答下列问题:
(1)写出反应器中反应的方程式
(2)生产过程中最好使用含MnO280%以上的富矿,因为MnO2含量最低的贫矿中Al、
Si的氧化物含量较高,会导致KOH消耗量偏高,用方程式表示KOH消耗偏高的原因
、 。
(3)写出电解槽中阴极和阳极的电极反应方程式
阴极: ;阳极: 。
在电解法中循环Ⅰ、Ⅱ中利用的共同物质是 。
(4)在传统工艺中,得到K2MnO4后,向其中通入CO2制备KMnO4,配平方程式
K2MnO4+ CO2= KMnO4+ MnO2+ K2CO3
根据上述反应,从Mn元素的角度考虑KMnO4的产率最高为 。与该传统工
艺相比,电解法的优势是 、 。
(1)4KOH+2MnO2+O2=2K2MnO4+2H2O (2分)
(2)2KOH+Al2O3=2KAlO2+H2O,2KOH+SiO2=K2SiO3+H2O(各1分)
(3)阴极:2H++2e—=H2↑(各1分)
阳极:2MnO42—-2e—=2MnO4- KOH(1分)
(4) 3 K2MnO4+ 2 CO2= 2 KMnO4+ 1 MnO2+ 2 K2CO3(2分)
66.7%,产率更高、KOH循环利用(各1分)
解析: