Question

实验室可由软锰矿（主要成分为MnO₂）制备KMnO₄，方法如下：软锰矿与过量固体KOH和KClO₃在高温下反应，生成锰酸钾（K₂MnO₄）和KCl：用水溶解，滤去残渣，滤液酸化后，K₂MnO₄转化为MnO₂和KMnO₄；滤去MnO₂沉淀，浓缩滤液，结晶得到深紫色的针状KMnO₄。

    请回答：

(1）软锰矿制备K₂MnO₄的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　。

(2）K₂MnO₄制备KMnO₄的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

(3）若用2.5g软锰矿（含MnO₂80％）进行上述实验，计算KMnO₄的理论产量。

(4）KMnO₄能与热的经硫酸酸化的Na₂C₂O₄反应生成Mn²⁺和CO₂该反应的化学方程式是

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

(5）上述制得的KMnO₄产品0.165g，恰好与0.335g纯Na₂C₂O₄反应完全，计算该KMnO₄的纯度。

Answer 1

（1）3MnO₂＋6KOH＋KClO₃KCl＋3K₂MnO₄＋3H₂O。

(2）3MnO₄^2－＋4H⁺===MnO₂↓＋2MnO₄^－＋2H₂O。

(3）2.42g。

(4）2KMnO₄＋8H₂SO₄＋5Na₂C₂O₄===K₂SO₄＋2MnSO₄＋5Na₂SO₄＋10CO₂↑＋8H₂O。

(5）95.76％

解析:

（1）主要考查氧化还原方程式的缺项配平，先根据化合价的升降总数相等，在MnO₂和K₂MnO₄前分别配3，KClO₃和KCl前分别配1，再根据H和O原子数确定生成物中还有水。配平后的化学方程式为：3MnO₂＋6KOH＋KClO₃KCl＋3K₂MnO₄＋3H₂O。

     (2）主要考查离子方程式的书写和缺项配平。3MnO₄^2－＋4H⁺===MnO₂↓＋2MnO₄^－＋2H₂O。

     (3）由上述的两个反应式可知：3MnO₂   ～  2KMnO₄

                                   87×3       2×158

                                 2.5g×80％       x

= ，x＝2.42g。

      (4）溶液中的Mn^2＋、K^＋、Na^＋与SO₄^2－分别组合成MnSO₄、K₂SO₄、Na₂SO₄，配平后的化学方程式为：2KMnO₄＋8H₂SO₄＋5Na₂C₂O₄===K₂SO₄＋2MnSO₄＋5Na₂SO₄＋10CO₂↑＋8H₂O。

      (5）n(Na₂C₂O₄)＝＝0.0025mol，由上述的方程式可知n(KMnO₄)＝0.001mol，m(KMnO₄)＝0.158g，KMnO₄的纯度为：×100%=95.76％。