题目内容
【题目】高锰酸钾是锰的重要化合物和常用的氧化剂。以下是工业上用软锰矿制备高锰酸钾的一种工艺流程：
（1）KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂。其消毒原理与下列___物质相似。
A．75%酒精 B．双氧水 C．苯酚 D．“84”消毒液（NaClO溶液）
（2）粉碎的目的是___；操作Ⅰ的名称是___；操作Ⅱ是根据KMnO4和K2CO3两物质在___（填性质）上差异，采用___（填操作步骤）、趁热过滤得到KMnO4粗晶体的。
（3）上述流程中可以循环使用的物质有石灰、CO2、___和___（写化学式）。
（4）向K2MnO4溶液中通入CO2以制备KMnO4，该反应中的还原剂是___。
（5）铋酸钠（NaBiO3，不溶于水）用于定性检验酸性溶液中Mn2+的存在（铋元素的还原产物为Bi3+，Mn的氧化产物为+7价），写出反应的离子方程式：___。
【答案】BD 加快反应速率 过滤 溶解度 浓缩结晶 KOH MnO2 K2MnO4 2Mn2++5NaBiO3+14H+＝2MnO4-+5Bi3++5Na++7H2O
【解析】
本题中，KMnO4有强氧化性，消毒原理与84消毒液、双氧水一样；由工艺流程转化关系可知，MnO2、KOH的熔融混合物中通入空气时发生反应生成K2MnO4，根据元素守恒还应生成水，反应中锰元素由+4价升高为+6价，总升高2价，氧元素由0价降低为-2价。向K2MnO4溶液中通入CO2制备KMnO4、还生成K2CO3、MnO2，所含元素化合价升高的反应物是还原剂。在经过操作一与操作二的过滤，得到KMnO4粗结晶，重结晶后得到高锰酸钾晶体。由转化关系图知，在转化过程中又生成的可以循环利用，根据此分析进行题目解答。
（1）KMnO4有强氧化性，利用其强氧化性杀菌消毒，消毒原理与84消毒液、双氧水一样，故答案为：BD；
（2）在反应前粉碎物质是为了增大反应接触面积，加快反应速率，使反应更充分。操作Ⅰ前后少了固体MnO2，属于固液分离，所以操作Ⅰ为过滤。操作Ⅱ是根据KMnO4和K2CO3两物质在加热条件下物质的溶解度不同，高锰酸钾晶体容易析出，因此可以趁热过滤得到高锰酸钾晶体与碳酸钾溶液。
（3）制备中利用的原料，在转化过程中又生成的可以循环利用。由转化关系图知，除石灰、二氧化碳外，K2MnO4溶液中通入CO2以制备KMnO4生成的MnO2及最后由母液加入石灰生成的KOH，会在MnO2、KOH的熔融制备K2MnO4中被循环利用。
（4）向K2MnO4溶液中通入CO2制备KMnO4、还生成K2CO3、MnO2，所含元素化合价升高的反应物是还原剂，所以还原剂为K2MnO4。
（5）由题意已知反应前后Bi元素化合价由+5价降低到+3价，Mn元素的化合价由+2价升高至+7价，并且反应在酸性条件下进行，所以反应方程式为：2Mn2++5NaBiO3+14H+＝2MnO4-+5Bi3++5Na++7H2O。
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