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【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:

1KMnO4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 “84”消毒液(NaClO溶液)

2)操作Ⅱ是根据KMnO4K2CO3两物质在溶解度上的差异,采用_______(填操作步骤)、趁热过滤到KMnO4粗晶体的。

3)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:_______

4)写出MnO2KOH的熔融混合物中通入空气时发生的主要反应的化学方程式:_______

5)若不考虑物质循环与制备过程中的损失,则1mol MnO2可制得_____mol KMnO4

【答案】BC 浓缩结晶 2Mn2++5NaBiO3+14H+=2MnO4+5Bi3++5Na++7H2O 2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O

【解析】

二氧化锰与氢氧化钾在空气中熔融,加水溶解得到K2MnO4溶液,通入二氧化碳得到KMnO4MnO2K2CO3,过滤除去滤渣(MnO2),滤液为KMnO4K2CO3溶液,浓缩结晶,趁热过滤得到KMnO4晶体,母液中含有K2CO3,在母液中加石灰乳(氢氧化钙)得到碳酸钙沉淀和KOH

1KMnO4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,故选BC

2)操作Ⅱ是根据KMnO4K2CO3两物质在溶解度上的差异,采用浓缩结晶、趁热过滤到KMnO4粗晶体的;

3)铋酸钠(不溶于水)在酸性溶液中与Mn2反应生成MnO4Bi3,则反应的离子方程式为:2Mn2+5NaBiO3+14H═2MnO4+5Bi3+5Na+7H2O

4)由工艺流程转化关系可知,MnO2KOH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,总共降低4价,化合价升降最小公倍数为4,所以MnO2系数2O2系数为1,根据锰元素守恒确定K2MnO4系数为2,根据钾元素守恒确定KOH系数为4,根据氢元素守恒确定H2O系数为2,所以反应化学方程式为 2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O

52MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O,可知最初的原料中1mol MnO2恰好得到1mol K2MnO4.由3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+2K2CO3+MnO2知,1mol K2MnO4在反应中能得到mol KMnO4

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【题目】某化学兴趣小组在实验室制取漂白粉,并探究氯气与石灰乳反应的条件和产物。

已知:氯气和碱的反应为放热反应。温度较高时,氯气和碱还能发生如下反应:3Cl2+6NaOH5NaCl+NaClO3+3H2O

该兴趣小组设计了下列实验装置,进行实验。请回答下列问题:

(1)①甲装置用于制备氯气,乙装置的作用是_________

②实验室用足量NaOH溶液吸收从浓盐酸和MnO2反应体系中导出的气体。当吸收温度不同时,生成的产物可能是NaClONaClO3NaCl中的两种或三种。下列说法不正确的是__。(填字母)

A 若产物为NaClO3NaCl,则参加反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为15

B 若产物为NaClONaCl,则吸收后的溶液中n(NaClO)=n(NaCl)

C 若产物为NaClONaClO3NaCl,则NaOHCl2相互反应的物质的量之比为21

(2)小组成员发现,产物中Ca(ClO)2的质量明显小于理论值。他们讨论后认为,其可能原因是部分氯气未与石灰乳反应而逸出,以及温度升高。为了探究反应条件对产物的影响,他们另取一定量的石灰乳,缓慢匀速地通入足量氯气,得出了Ca(ClO)2Ca(ClO3)2两种物质的物质的量(n)与反应时间(t)的关系曲线,粗略表示为下图(不考虑氯气和水的反应)。

①图中曲线II表示____(填物质的化学式)的物质的量随反应时间变化的关系;

②所取石灰乳中含有Ca(OH)2的物质的量为____mol

(3)为了提高Ca(ClO)2的产率,可对丙装置作适当改进。请你给出一种改进方法____

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