题目内容
KMnO4是常用的强氧化剂，工业上以软锰矿（主要成分MnO2）为原料，通过液相法生产，即在碱性条件下用氧气氧化MnO2得到K2MnO4，分离后得到K2MnO4，再用惰性材料为电极电解K2MnO4溶液得到KMnO4，简略生产过程如下：
（1）反应器中反应的化学方程式为： ．
（2）生产过程中最好使用含MnO280%以上的富矿，因为MnO2含量最低的贫矿中Al、Si的氧化物含量较高，会导致KOH消耗量 （填“偏高”或“偏低”），其中Al的氧化物和KOH溶液反应的化学方程式为： ．
（3）电解槽中阳极的电极反应方程式为： ；
（4）在传统工艺中得到K2MnO4后，向其中通入CO2制备KMnO4，化学反应方程式为：3K2MnO4+2CO2═2KMnO4+MnO2+2K2CO3 根据上述反应，从Mn元素的角度考虑KMnO4的产率最高为 ．与该传统工艺相比，电解法的优势是 ．
（5）测定高锰酸钾样品纯度的方法是：向高锰酸钾溶液中滴加硫酸锰溶液产生黑色沉淀，反应的离子方程式 ．
（6）已知常温下KSP（Mn（OH）2）=2.0×10-23，工业上调节PH沉淀废水中的Mn2+，当pH=10时，c（Mn2+）= mol/L．
（1）反应器中反应的化学方程式为：
（2）生产过程中最好使用含MnO280%以上的富矿，因为MnO2含量最低的贫矿中Al、Si的氧化物含量较高，会导致KOH消耗量
（3）电解槽中阳极的电极反应方程式为：
（4）在传统工艺中得到K2MnO4后，向其中通入CO2制备KMnO4，化学反应方程式为：3K2MnO4+2CO2═2KMnO4+MnO2+2K2CO3 根据上述反应，从Mn元素的角度考虑KMnO4的产率最高为
（5）测定高锰酸钾样品纯度的方法是：向高锰酸钾溶液中滴加硫酸锰溶液产生黑色沉淀，反应的离子方程式
（6）已知常温下KSP（Mn（OH）2）=2.0×10-23，工业上调节PH沉淀废水中的Mn2+，当pH=10时，c（Mn2+）=
考点：电解原理,难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
专题：电离平衡与溶液的pH专题,电化学专题
分析：（1）碱性条件下用氧气氧化MnO2得到K2MnO4，写出相应的方程式．
（2）氧化铝是两性氧化物，氧化铝能和强碱反应生成偏铝酸盐和水，所以会导致KOH消耗量偏高．
（3）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．
（4）根据化学反应方程式为：3K2MnO4+2CO2═2KMnO4+MnO2+2K2CO3分析KMnO4的产率；电解法阳极都生成KMnO4，产率更高．
（5）根据氧化还原反应原理书写；
（6）已知常温下KSP（Mn（OH）2）=c（Mn2+）×c（OH-）2结合pH=10计算c（Mn2+）；
（2）氧化铝是两性氧化物，氧化铝能和强碱反应生成偏铝酸盐和水，所以会导致KOH消耗量偏高．
（3）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．
（4）根据化学反应方程式为：3K2MnO4+2CO2═2KMnO4+MnO2+2K2CO3分析KMnO4的产率；电解法阳极都生成KMnO4，产率更高．
（5）根据氧化还原反应原理书写；
（6）已知常温下KSP（Mn（OH）2）=c（Mn2+）×c（OH-）2结合pH=10计算c（Mn2+）；
解答：
解：（1）二氧化锰和氢氧化钾、氧气发生生成锰酸钾和水，反应的化学方程式为4KOH+2MnO2+O2=2K2MnO4+2H2O，
故答案为：4KOH+2MnO2+O2=2K2MnO4+2H2O；
（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，反应的化学方程式为2KOH+Al2O3=2KAlO2+H2O，所以会导致KOH消耗量偏高；故答案为：偏高；2KOH+Al2O3=2KAlO2+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：2MnO42--2e-=2MnO4-；
（4）由化学反应方程式为：3K2MnO4+2CO2═2KMnO4+MnO2+2K2CO3分析得出，3份锰参加反应生成2份KMnO4，所以KMnO4的产率最高为
×100%=66.7%；与该传统工艺相比，电解法阳极都生成KMnO4，产率更高，所以优势是产率更高、KOH循环利用；故答案为：66.7%；产率更高、KOH循环利用；
（5）向高锰酸钾溶液中滴加硫酸锰溶液产生黑色沉淀，根据氧化还原反应化合价由升必有降，则黑色物质为二氧化锰，所以反应的离子方程式3Mn2++2MnO4-+2H2O=5MnO2↓+4H+；故答案为：3Mn2++2MnO4-+2H2O=5MnO2↓+4H+；
（6）已知常温下KSP（Mn（OH）2）=c（Mn2+）×c（OH-）2）=2.0×10-23，又pH=10，所以c（OH-）=10-4mol/L，所以c（Mn2+）=
=2×10-15mol/L；故答案为：2×10-15；
故答案为：4KOH+2MnO2+O2=2K2MnO4+2H2O；
（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，反应的化学方程式为2KOH+Al2O3=2KAlO2+H2O，所以会导致KOH消耗量偏高；故答案为：偏高；2KOH+Al2O3=2KAlO2+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：2MnO42--2e-=2MnO4-；
（4）由化学反应方程式为：3K2MnO4+2CO2═2KMnO4+MnO2+2K2CO3分析得出，3份锰参加反应生成2份KMnO4，所以KMnO4的产率最高为
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（5）向高锰酸钾溶液中滴加硫酸锰溶液产生黑色沉淀，根据氧化还原反应化合价由升必有降，则黑色物质为二氧化锰，所以反应的离子方程式3Mn2++2MnO4-+2H2O=5MnO2↓+4H+；故答案为：3Mn2++2MnO4-+2H2O=5MnO2↓+4H+；
（6）已知常温下KSP（Mn（OH）2）=c（Mn2+）×c（OH-）2）=2.0×10-23，又pH=10，所以c（OH-）=10-4mol/L，所以c（Mn2+）=
| 2.0×10 -23 |
| (10 -4) 2 |
点评：本题以电解原理为载体考查了电极反应式的书写、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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