题目内容

11．高锰酸钾是中学常用的试剂．工业上用软锰矿制备髙猛酸钾流程如下．
（1）写出反应①的化学方程式3K2MnO4+2CO2═2KMnO4+2K2CO3+MnO2，操作I的名称是过滤，若碳酸钾在100℃时溶解度约为156g，髙锰酸钾在100℃时的溶解度约为48g，操作Ⅱ采用浓缩结晶得到KMn04粗晶体．
（2）上述流程中可以循环使用的物质有MnO2、KOH（写化学式），鉴于此现用100吨软锰矿（含MnO2　87.0%），理论上可生产KMnO4晶体158吨（不考虑制备过程中原料的损失）．
（3）高锰酸钾还可以用电解法制备：

阳极的电极反应为MnO42--e-=MnO4-，B物质是H2写化学式），可以循环使用的物质是KOH写化学式）．

分析 （1）由工艺流程转化关系可知，K2MnO4与二氧化碳反应生成高锰酸钾、碳酸钾和二氧化锰；分离固体与溶液，采用过滤操作，利用KMnO4和K2CO3在溶解性上进行分离；
（2）最初反应物中和最终生成物中含有的物质就能循环利用；根据锰原子守恒计算；
（3）阳极发生氧化反应，MnO42--e-=MnO4-；阴极反应还原反应，2H++2e-=H2，溶液中剩余的OH-与K+生成C溶液KOH溶液．

解答 解：（1）由工艺流程转化关系可知，K2MnO4与二氧化碳反应生成高锰酸钾、碳酸钾和二氧化锰，方程式为：3K2MnO4+2CO2═2KMnO4+2K2CO3+MnO2，操作I是分离固体与溶液，是过滤操作，KMnO4和K2CO3在溶解性上不同采用热的情况下采用浓缩结晶的方式可分离，
故答案为：3K2MnO4+2CO2═2KMnO4+2K2CO3+MnO2；过滤；浓缩结晶；
（2）在开始的反应物和最终的生成物中都含有MnO2和KOH，所以二氧化锰和氢氧化钾能循环使用；根据锰原子守恒，理论上可生产KMnO4晶体质量为：$\frac{100吨×87.0%}{87g/mol}$×158g/mol=158吨，
故答案为：MnO2；KOH；158；
（3）阳极发生氧化反应，化合价升高，电极反应式为MnO42--e-=MnO4-；阴极反应还原反应，2H++2e-=H2，溶液中剩余的OH-与K+生成C溶液KOH溶液，B物质为H2，KOH可以循环利用；
故答案为：MnO42--e-=MnO4-；H2；KOH．

点评 本题考查电解原理、氧化还原反应、化学计算和对工艺流程的理解、阅读题目获取信息的能力等，难度中等，需要学生具有扎实的基础知识与灵活运用知识解决问题的能力．

练习册系列答案
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2．铁镍蓄电池，放电时的总反应为：Fe+Ni2O3+3H2O $?_{充电}^{放电}$ Fe（OH）2+2Ni（OH）2下列有关该电池的说法正确的是（　　）
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3．有机物CH3CH2C（CH3）2CH（C2H5）CH3的准确命名是（　　）
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20．某实验小组学生用50mL 0.50mol/L的盐酸与50mL 0.55mol/L的NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应．通过测定反应过程中所放出的热量计算反应热，下列说法正确的是（　　）
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（2）实验前，小组成员经讨论认定猜想丁不成立，理由是不符合氧化还原反应原理．
【实验操作】
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（4）有同学提出可用亚硫酸钠溶液检验是否有氧气产生，但通入之前，还需在BD装置间增加滴有酚酞的氢氧化钠溶液，其作用是：确保二氧化氮已被除尽，防止干扰氧气的检验
（5）小组讨论后认为即便通过C后有氧气，仅仅用亚硫酸钠溶液仍然难以检验，因为：亚硫酸钠溶液与氧气反应没有明显现象，难以判断反应是否发生了，改进的措施是可在亚硫酸钠溶液中加入几滴酚酞试剂．
（6）上述系列改进后，如果分解产物中有O2存在，排除装置与操作的原因，未检测到的原因是4NO2+O2+2H2O=4HNO3或4NO2+O2+4NaOH=4NaNO3+2H2O．（用化学方程式表示）
16．下列变化属于物理变化的是（　　）
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3．某元素原子的最外层上的电子数是次外层上的电子数的a倍（a＞1），则该元素原子核内的质子数为（　　）
A．2aB．2a+2C．2a+10D．a+2
20．下列各组物质：①${\;}_{8}^{16}$O、${\;}_{8}^{17}$O、${\;}_{8}^{18}$O  ②石墨和C60　 ③水和冰  ④正戊烷和异戊烷  ⑤35Cl2、37Cl2 其中，
（1）属于同分异构体的是④（填序号，下同）
（2）属于同素异形体的是②
（3）属于同位素的是①．
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（4）如果在相同条件下，把甲锥形瓶内盛放稀盐酸改成H+浓度相同的稀硫酸，发现反应会比原来慢许多，原因可能是Cl-会促进该反应的进行，（或SO42-抑制该反应的进行）．

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