题目内容
工业上以软锰矿（主要成分为MnO2）为原料，可生产锰或高锰酸钾等产品．
（1）用铝与软锰矿冶炼锰的原理是（用化学方程式表示） ．
（2）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，在阳极上得到KMnO4．试回答以下问题：
①第一步反应中MnO2发生 反应（填“氧化”或“还原”），连续搅拌的目的是 ．
②生产过程中最好使用含MnO2 80%以上的富矿，因为MnO2含量较低的贫矿中Al的氧化物含量较高，会导致KOH消耗增加，用离子方程式表示KOH消耗偏高的原因 ．
③写出第二步反应电解槽中阴极和阳极的电极反应式．
阴极： ，
阳极： ．
（3）MnO2在H2O2分解反应中作催化剂．该反应分为两步：
①MnO2+H2O2+2H+=Mn2++2H2O+O2↑
② ．
（4）MnO2可用于制作干电池，总反应为：Zn+2MnO2+2NH4+=Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O，现将两节该电池串联后为小灯泡供电，当电路上通过0.2mol电子时，两节电池中消耗的锌的总质量为 ．
（1）用铝与软锰矿冶炼锰的原理是（用化学方程式表示）
（2）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，在阳极上得到KMnO4．试回答以下问题：
①第一步反应中MnO2发生
②生产过程中最好使用含MnO2 80%以上的富矿，因为MnO2含量较低的贫矿中Al的氧化物含量较高，会导致KOH消耗增加，用离子方程式表示KOH消耗偏高的原因
③写出第二步反应电解槽中阴极和阳极的电极反应式．
阴极：
阳极：
（3）MnO2在H2O2分解反应中作催化剂．该反应分为两步：
①MnO2+H2O2+2H+=Mn2++2H2O+O2↑
②
（4）MnO2可用于制作干电池，总反应为：Zn+2MnO2+2NH4+=Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O，现将两节该电池串联后为小灯泡供电，当电路上通过0.2mol电子时，两节电池中消耗的锌的总质量为
考点：原电池和电解池的工作原理
专题：电化学专题
分析：（1）高温时，铝与二氧化锰发生置换反应生成锰，为铝热反应；
（2）①Mn元素化合价升高，被氧化，充分搅拌有利于固体充分接触而反应；
②氧化铝为两性氧化物，可与氢氧化钾反应；
③电解时，阳极发生氧化反应，MnO42-被氧化生成MnO4-，阴极发生还原反应，生成氢气；
（3）MnO2在H2O2分解反应中作催化剂，总方程式为2H2O2
2H2O+O2↑，总方程式减去①可得到②反应式；
（4）当电路上通过0.2mol电子时，消耗0.1molZn，以此可计算质量．
（2）①Mn元素化合价升高，被氧化，充分搅拌有利于固体充分接触而反应；
②氧化铝为两性氧化物，可与氢氧化钾反应；
③电解时，阳极发生氧化反应，MnO42-被氧化生成MnO4-，阴极发生还原反应，生成氢气；
（3）MnO2在H2O2分解反应中作催化剂，总方程式为2H2O2
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（4）当电路上通过0.2mol电子时，消耗0.1molZn，以此可计算质量．
解答：
解：（1）高温时，铝与二氧化锰发生置换反应生成锰，反应的方程式为3MnO2+4Al
3Mn+2Al2O3，故答案为：3MnO2+4Al
3Mn+2Al2O3；
（2）①Mn元素化合价升高，被氧化，充分搅拌有利于固体充分接触而反应，故答案为：氧化；使固体充分反应；
②氧化铝是两性氧化物，既能与强酸反应也能与强碱反应，所以氧化铝和强碱反应生成偏铝酸盐和水，反应的离子方程式为2OH-+Al2O3=2AlO2-+H2O，
故答案为：2OH-+Al2O3=2AlO2-+H2O；
③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2MnO42--2e-=2MnO4-，
故答案为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-；2MnO42--2e-=2MnO4-；
（3）MnO2在H2O2分解反应中作催化剂，总方程式为2H2O2
2H2O+O2↑，①MnO2+H2O2+2H+=Mn2++2H2O+O2↑，总方程式减去①可得到②反应式为2Mn2++2H2O+O2=2MnO2+4H+，故答案为：2Mn2++2H2O+O2=2MnO2+4H+；
（4）当电路上通过0.2mol电子时，消耗0.1molZn，质量为0.1mol×65g/mol=6.5g，故答案为：6.5g．
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（2）①Mn元素化合价升高，被氧化，充分搅拌有利于固体充分接触而反应，故答案为：氧化；使固体充分反应；
②氧化铝是两性氧化物，既能与强酸反应也能与强碱反应，所以氧化铝和强碱反应生成偏铝酸盐和水，反应的离子方程式为2OH-+Al2O3=2AlO2-+H2O，
故答案为：2OH-+Al2O3=2AlO2-+H2O；
③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2MnO42--2e-=2MnO4-，
故答案为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-；2MnO42--2e-=2MnO4-；
（3）MnO2在H2O2分解反应中作催化剂，总方程式为2H2O2
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（4）当电路上通过0.2mol电子时，消耗0.1molZn，质量为0.1mol×65g/mol=6.5g，故答案为：6.5g．
点评：本题以电解原理为载体考查学生的分析能力和计算能力，侧重于电极反应式的书写、化学反应方程式的书写等知识点，难度不大，会根据题中已知条件确定生成物并写出反应方程式是解本题的关键．
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