Question

【题目】高锰酸钾（KMnO4）是一种常用氧化剂，主要用于化工、防腐及制药工业等。以软锰矿（主要成分为MnO2）为原料生产高锰酸钾的工艺路线如下：

回答下列问题：

（1）“平炉”中发生的化学方程式为 。

（2）“平炉”中需要加压，其目的是 。

（3）将K2MnO4转化为KMnO4的生产有两种工艺。

①“CO2歧化法”是传统工艺，即在K2MnO4溶液中通入CO2气体，使体系呈中性或弱碱性，K2MnO4发生歧化反应，反应中生成KMnO4，MnO2和 （写化学式）。

②“电解法”为现代工艺，即电解K2MnO4水溶液，电解槽中阳极发生的电极反应为 ，阴极逸出的气体是 。

③CO2的等电子体COS，分子 COS电子式为_____________。

（4）高锰酸钾纯度的测定：称取1.0800 g样品，溶解后定容于100 mL容量瓶中，摇匀。取浓度为0.2000 mol·L1的H2C2O4标准溶液20.00 mL，加入稀硫酸酸化，用KMnO4溶液滴定，滴定终点现象 ，该反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比 。

Answer 1

【答案】（1）2MnO2+4KOH+O22K2Mn04+2H2O

（2）加快反应速率，提高其转化率

（3）①KHCO3②MnO42--e-=MnO4-；H2③

（4）最后一滴变为浅紫红色，且半分钟内不变色；2:5

【解析】

试题分析：（1）流程分析可知平炉中发生的反应是氢氧化钾、二氧化锰和氧气加热反应生成锰酸钾和水，反应的化学方程式为：2MnO2+4KOH+O2=2K2MnO4+2H2O。

（2）“平炉”中加压能提高氧气的浓度，加快反应速率，题高软锰矿转化率。

（3）①在K2MnO4溶液中通入CO2气体，使体系呈中性或弱酸性，K2MnO4发生歧化反应，根据元素守恒以及二氧化碳过量推测反应生成KMnO4，MnO2和KHCO3。

②“电解法”为现代工艺，即电解K2MnO4水溶液，在电解槽中阳极，MnO42-失去电子，发生氧化反应，产生MnO4-．电极反应式是：MnO42--e-=MnO4-；在阴极，水电离产生的H+获得电子变为氢气逸出，电极反应式是：2H2O+2e-=H2↑+2OH-；所以阴极逸出的气体是H2。

③CO2的等电子体COS，分子 COS电子式为：。

（5）用标准的草酸溶液滴定高锰酸钾溶液时，当滴入最后一滴变为浅紫红色，且半分钟内不变色即达到滴定终点；发生反应的离子方程式为：2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，可知KMnO4与草酸反应的定量关系是2KMnO4～5H2C2O4。且依据化合价变化可知KMnO4是氧化剂、H2C2O4是还原剂。所以氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:5。