题目内容

工业上用MnO₂和KOH为原料制取高锰酸钾，主要生产过程分两步进行．第一步将MnO₂和固体KOH粉碎，混合均匀，在空气中加热至熔化，并连续搅拌，制取K₂MnO₄；第二步将K₂MnO₄的浓溶液进行电解，制取KMnO₄．试回答以下问题：
（1）制取K₂MnO₄的MnO₂是这一氧化还原反应的

还原

剂（填“氧化”或“还原”），连续搅拌的目的是

与空气充分接触，使MnO₂氧化完全

．
（2）电解K₂MnO₄的浓溶液时，两极发生的电极反应式为：
阴极是

2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-

，
阳极是

MnO₄^2--e^-=MnO₄^-

，
电解总的反应方程式是

2MnO₄^2-+2H₂O=2MnO₄^-+H₂↑+2OH^-

．

分析：（1）根据化合价的变化进行判断二氧化锰是氧化剂还是还原剂；根据玻璃杯的常见作用进行分析；
（2）根据在电解槽中用铂板作用阳极，铁作阴极电解K₂MnO₄溶液得到KMnO₄，阴极上水得电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，阳极上锰酸根离子失电子反应氧化反应生成高锰酸根离子，两电极方程式相加即可得总方程式．

解答：解：（1）根据化合价变化，MnO₂化合价有+4价被氧化成K₂MnO₄的+6价，化合价升高被氧化，作还原剂；将MnO₂和固体KOH粉碎，混合均匀，在空气中加热至熔化，并连续搅拌，二氧化锰能够与空气充分接触，使MnO₂氧化完全，
故答案为：还原剂；与空气充分接触，使MnO₂氧化完全；
（2）电解锰酸钾溶液时，阴极上水得电子生成氢气和氢氧根离子，电极反应为2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-，阳极上锰酸根离子失电子生成高锰酸根离子，电极反应式为2MnO₄^2--2e^-=2MnO₄^-，总方程式为：2MnO₄^2-+2H₂O=2MnO₄^-+H₂↑+2OH^-，
故答案为：2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-；MnO₄^2--e^-=MnO₄^-；2MnO₄^2-+2H₂O=2MnO₄^-+H₂↑+2OH^-．

点评：本题以电解原理为载体考查了电极反应式的书写、氧化剂还原剂判断，难度不大，会根据题中已知条件以及电解原理确定生成物并写出反应方程式是解本题的关键．

练习册系列答案

期末满分冲刺阶段练习与单元测试系列答案

．
（2）上述①--⑥反应中属于氧化还原反应的有

①②③④⑥

（填写序号），其中反应

④

可
用于除去K溶液中含有的少量J（填写序号）．
（3）反应②的离子方程式为了

4H⁺+MnO₂

△

Cl₂↑+Mn²⁺+2H₂O

4H⁺+MnO₂

Cl₂↑+Mn²⁺+2H₂O

CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O

CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O

．
（4）生活中K可用作净水剂，用离子方程式表示其原理

Fe³⁺+3H₂O

Fe³⁺+3H₂O

．
（5）写出A、M和氢氧化钾在一定条件下反应生成K₂PO₄（P为题中P物质的元素符号，答题时用所对应的元素符号表示）

2K₂FeO₄+6KCl

2K₂FeO₄+6KCl

（2013?浦东新区一模）KClO₃是一种常见的氧化剂，常用于医药工业、印染工业和制造烟火．
（1）实验室用KClO₃和MnO₂混合加热制氧气，现取82.2g KClO₃和MnO₂混合物共热一段时间后，停止加热，残留物质的质量变为63.0g，则参加反应的KClO₃的质量是

49g

．
（2）有同学在上题残留物63.0g固体中加入足量浓盐酸，加热充分反应，发生的反应如下：
MnO₂+4HCl（浓）

△

MnCl₂+Cl₂+2H₂O KClO₃+6HCl（浓）→KCl+3Cl₂+3H₂O待固体完全溶解后，共收集到15.68L的Cl₂（标准状况下，假设Cl₂无损耗）．则残留物中各种物质的质量是

KClO₃、24.5g，MnO₂、8.7g，KCl、29.8g

．
（3）实验室制取氧气时，若MnO₂过少，则同时发生4KClO₃

△

3KClO₄+KCl．现取98g KClO₃和少量MnO₂，充分加热（MnO₂不变化），若反应中被氧化的氯元素和被还原的氯元素的物质的量之比为3：13，则标准状况下收集到O₂多少升？
（4）工业常利用3Cl₂+6KOH（热）→KClO₃+5KCl+3H₂O，制取KClO₃（混有KClO）．实验室模拟KClO₃制备，在热的KOH溶液中通入一定量氯气充分反应后，测定溶液中n（K⁺）：n（Cl^-）=14：11，将所得溶液低温蒸干，那么在得到的固体中KClO₃的质量分数的取值范围为多少？（用小数表示，保留3位小数）

（19分）高锰酸钾是锰的重要化合物和常用的氧化剂。以下是实验室中模拟工业上用软锰矿制备高锰酸钾的流程图。

（1）操作Ⅰ的名称为；操作Ⅲ的名称为。

（2）反应②的化学方程式为。工业上用上述原理生产KMnO₄方法产率较低，较好的制备方法是电解法。用Pt作阳极，Fe作阴极，K₂MnO₄为电解液，阳极的电极反应式为。

（3）KMnO₄是一种较稳定的化合物，但日光对KMnO₄溶液的分解有催化作用，生成MnO₂、KOH和O₂。而 MnO₂也是该分解反应的一种催化剂，请你设计一个实验方案，验证MnO₂对该分解反应具有催化性：。

（4）KMnO₄在酸性介质中的强氧化性广泛应用于分析化学中。

例如：2KMnO₄+3H₂SO₄+5Na₂SO₃5Na₂SO₄+K₂SO₄+2MnSO₄+3H₂O。某同学用KMnO₄测定实验室长期存放的Na₂SO₃固体的纯度。现欲准确称取6.3 g Na₂SO₃固体样品，配成500 mL溶液。取25.00 mL上述溶液放入锥形瓶中，用0.01000 mol/L 的酸性KMnO₄溶液进行滴定。滴定结果如下表所示：

滴定次数[来源:][来源:Z&xx&k.Com]	待测溶液的体积/mL[来源:学#科#网Z#X#X#K]	标准溶液的体积[来源:]
滴定前刻度/mL	滴定后刻度/mL
1	25.00 mL	0.02	24.01
2	25.00 mL	0.70	24.71
3	25.00 mL	0.20	24.20

①配制500 mLNa₂SO₃溶液时，必须用到的实验仪器有：烧杯、玻璃棒、胶头滴管、药匙和、。

②判断滴定终点的依据是。

③下列操作会导致测定结果偏高的是

A．未用标准浓度的酸性KMnO₄溶液润洗滴定管

B．滴定前锥形瓶未干燥

C．滴定前滴定管尖嘴部分有气泡

D．观察读数时，滴定前仰视，滴定后俯视

④用上述实验数据，计算Na₂SO₃的纯度为。

KClO₃是一种常见的氧化剂，常用于医药工业、印染工业和制造烟火．
（1）实验室用KClO₃和MnO₂混合加热制氧气，现取82.2g KClO₃和MnO₂混合物共热一段时间后，停止加热，残留物质的质量变为63.0g，则参加反应的KClO₃的质量是．
（2）有同学在上题残留物63.0g固体中加入足量浓盐酸，加热充分反应，发生的反应如下：
MnO₂+4HCl（浓） $数学公式$ MnCl₂+Cl₂+2H₂O　 KClO₃+6HCl（浓）→KCl+3Cl₂+3H₂O待固体完全溶解后，共收集到15.68L的Cl₂（标准状况下，假设Cl₂无损耗）．则残留物中各种物质的质量是．
（3）实验室制取氧气时，若MnO₂过少，则同时发生4KClO₃ $数学公式$ 3KClO₄+KCl．现取98g KClO₃和少量MnO₂，充分加热（MnO₂不变化），若反应中被氧化的氯元素和被还原的氯元素的物质的量之比为3：13，则标准状况下收集到O₂多少升？
（4）工业常利用3Cl₂+6KOH（热）→KClO₃+5KCl+3H₂O，制取KClO₃（混有KClO）．实验室模拟KClO₃制备，在热的KOH溶液中通入一定量氯气充分反应后，测定溶液中n（K⁺）：n（Cl^-）=14：11，将所得溶液低温蒸干，那么在得到的固体中KClO₃的质量分数的取值范围为多少？（用小数表示，保留3位小数）

绿色化学又称环境友好化学或清洁化学，是从源头上防止污染产生或把化学过程对环境的负面影响降低到最低程度的化学。绿色化学要求原料和产品无害，使化学过程不产生“三废”或使“三废”降低到最低程度。这些原则不仅适用于化工生产，同样是化学实验与日生活使用化学品时所应遵循的原则。

化学实验的绿色化就是以绿色化学的理念和原则来指导实验工作，使实验室的“三废”排放降低到最低程度并能得到妥善的处理，实验室的安全性和环境质量得到提升，师生的绿色化学和环保意识得到强化。

下列实验或叙述符合绿色理念的是：

A．实验室用H₂O₂代替KClO₃制取O₂

B．用盐酸溶液吸收NH₃尾气

C．用NaOH吸收CO₂尾气

D．用KClO₃代替MnO₂在盖有表面皿的点滴板上制取Cl₂并做Cl₂与、KBr、KI、FeSO₄、NaOH等溶液的实验

E．用如图装置利用倒吸原理清洗制取NO₂后的实验装置

F．制CuSO₄时先将Cu氧化成CuO后再与H₂SO₄（稀）反应

G．用稀HNO₃代替浓HNO₃与Cu反应制取Cu(NO₃)₂

H．实验后的废酸液、废碱液等定点回收

I．除去酸性工业废水中含有的Fe³⁺、Cd²⁺、Cr³⁺、Mn²⁺等离子时用废碱液或石灰石

J．除去含有Cu²⁺、Al³⁺、Fe³⁺的溶液中的Al³⁺、Fe³⁺时，加入CuO而不加入NaOH溶液

K．自来水公司为了降低暂时硬水的硬度［含Mg(HCO₃)₂、Ca(HCO₃)₂］时采用加热的方法

L．电镀工业使用无氰技术电镀锌等

M．将炼铁的炉渣用于制水泥

N．用纸质饭盒代替聚氯乙烯饭盒

O．用合成洗涤剂代替肥皂来洗涤衣物

P．用乙醇代替汽油作汽车燃料

Q．工业上用H₂O₂代替NaClO₃作氧化剂氧化Fe²⁺

试题分类