题目内容

1.KMnO4是一种常用的强氧化剂,工业上以MnO2为原料制取KMnO4,主要生产过程分为两步进行:第一步将MnO2和K0H粉碎、混匀,在空气中加热至熔化,并连续搅拌,制取K2MnO4;第二步将K2MnO4的浓溶液用惰性电极进行电解,在阳极区域得到KMnO4,在阴极区域得到KOH.
(1)制取K2MnO4的反应中每转移2mol电子消耗氧气的体积(标准状况下)是11.2L,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,阳极发生的电极反应为MnO42--e-=MnO4-,电解总反应的离子方程式为2MnO42-+2H2O=2MnO4-+2OH-+H2↑.

分析 (1)根据消耗1mol氧气转移4mol电子判断;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)因为消耗1mol氧气转移4mol电子,所以每转移2mol电子消耗氧气的体积(标准状况下)是0.5×22.4=11.2L;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:11.2L;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2MnO42--2e-=2MnO4-,总的离子方程式为:2MnO42-+2H2O=2MnO4-+2OH-+H2↑;
故答案为:MnO42--e-=MnO4-;2MnO42-+2H2O=2MnO4-+2OH-+H2↑.

点评 本题以电解原理为载体考查了电极反应式的书写,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.

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