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KMnO4在實驗室和工業(yè)上均有重要應用，其工業(yè)制備的部分工藝如下：
Ⅰ．將軟錳礦（主要成分MnO2）粉碎后，與KOH固體混合，通入空氣充分焙燒，生成暗綠色熔融物。
Ⅱ．冷卻，將固體研細，用稀KOH溶液浸取，過濾，得暗綠色溶液。
Ⅲ．向暗綠色溶液中通入CO2，溶液變?yōu)樽霞t色，同時生成黑色固體。
Ⅳ．過濾，將紫紅色溶液蒸發(fā)濃縮，冷卻結晶，過濾，洗滌，干燥，得KMnO4固體。
資料：K2MnO4為暗綠色固體，在強堿性溶液中穩(wěn)定，在近中性或酸性溶液中易發(fā)生歧化反應（Mn的化合價既升高又降低）。
（1）Ⅰ中，軟錳礦（主要成分MnO2）提純后可用于實驗室制取氯氣，反應的離子方程式為：
MnO2+4H++2Cl-
△
Mn2++Cl2↑+2H2O
MnO2+4H++2Cl-
△
Mn2++Cl2↑+2H2O
。
（2）Ⅰ中，生成K2MnO4的化學方程式是
2MnO2+4KOH+O2
高溫
2K2MnO4+2H2O
2MnO2+4KOH+O2
高溫
2K2MnO4+2H2O
。
（3）Ⅱ中，浸取時用稀KOH溶液的原因是
保持溶液呈強堿性，防止K2MnO4發(fā)生歧化反應
保持溶液呈強堿性，防止K2MnO4發(fā)生歧化反應
。
（4）Ⅲ中，CO2和K2MnO4在溶液中反應的化學方程式是
3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3
3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3
。
（5）將K2MnO4溶液采用惰性電極隔膜法電解，也可制得KMnO4。裝置如圖：
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a極發(fā)生
氧化
氧化
（填“氧化”或“還原”）反應；判斷依據(jù)是：
a極反應為
M
n
O
2
-
4
-e-=
M
n
O
-
4
，失去電子發(fā)生氧化反應
a極反應為
M
n
O
2
-
4
-e-=
M
n
O
-
4
，失去電子發(fā)生氧化反應
。
（6）用滴定法測定某高錳酸鉀產(chǎn)品的純度，步驟如下：
已知：Na2C2O4+H2SO4═H2C2O4+Na2SO4
5H2C2O4+2
M
n
O
-
4
+6H+═2Mn2++10CO2↑+8H2O
摩爾質量：Na2C2O4134g?mol-1、KMnO4158g?mol-1；Mn2+顏色為肉粉色。
ⅰ．稱取ag產(chǎn)品，配成50mL溶液。
ⅱ．稱取bgNa2C2O4，置于錐形瓶中，加蒸餾水使其溶解，再加入過量的硫酸。
ⅲ．將錐形瓶中溶液加熱到75℃～80℃，恒溫，用ⅰ中所配溶液滴定至
當?shù)稳胱詈笠坏蜬MnO4溶液，錐形瓶中的液體由肉粉色變?yōu)闇\紫色，且半分鐘內(nèi)不恢復
當?shù)稳胱詈笠坏蜬MnO4溶液，錐形瓶中的液體由肉粉色變?yōu)闇\紫色，且半分鐘內(nèi)不恢復
（填現(xiàn)象），消耗溶液VmL（雜質不參與反應）。則產(chǎn)品中KMnO4的質量分數(shù)的表達式為：
1580
b
67
a
V
1580
b
67
a
V
。
【答案】MnO2+4H++2Cl-
△
Mn2++Cl2↑+2H2O；2MnO2+4KOH+O2
高溫
2K2MnO4+2H2O；保持溶液呈強堿性，防止K2MnO4發(fā)生歧化反應；3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3；氧化；a極反應為
M
n
O
2
-
4
-e-=
M
n
O
-
4
，失去電子發(fā)生氧化反應；當?shù)稳胱詈笠坏蜬MnO4溶液，錐形瓶中的液體由肉粉色變?yōu)闇\紫色，且半分鐘內(nèi)不恢復；
1580
b
67
a
V
【解答】
【點評】
聲明：本試題解析著作權屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復制發(fā)布。
發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：12引用：1難度：0.3
相似題
  • 1．實驗室以廢銅屑（雜質為CuO、Al2O3、Fe2O3、FeO和SiO2）為原料制取堿式碳酸銅[aCu（OH）2?bCuCO3]的流程如圖：
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    已知部分氫氧化物開始沉淀與沉淀完全的pH見下表：
    物質 Fe（OH）3 Fe（OH）2 Cu（OH）2 Al（OH）3
    開始沉淀pH 1.9 6.5 4.2 3.4
    沉淀完全pH 3.2 9.7 6.7 4.0
    （1）按圖1所示的裝置加料后進行“酸浸”操作。
    ①提高Cu元素浸出速率的方法還有
     
    。
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    ②與使用圖2所示漏斗相比，使用漏斗Y的優(yōu)點是
     
    。
    （2）“調pH”的合理范圍是
     
    。
    （3）“沉淀”時需要對混合物加熱至70℃但又不宜過高，理由是
     
    。
    （4）可采用滴定法、熱重分析法分別對堿式碳酸銅的組成進行分析。
    ①滴定法涉及的部分反應：2Cu2++4I-═2CuI↓+I2、I2+2Na2S2O3═2NaI+Na2S4O6。
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    請補充完整測定堿式碳酸銅中Cu元素含量的實驗方案：準確稱取一定質量的堿式碳酸銅樣品，在攪拌下分批加入稀硫酸直至固體完全溶解，配成100mL溶液。
     
    ；根據(jù)數(shù)據(jù)計算Cu元素含量（須使用的試劑：KI溶液、0.1000mol/LNa2S2O3溶液、淀粉溶液）。
    ②測得堿式碳酸銅的熱重分析結果如圖3所示，已知當剩余固體質量與原始固體質量的比值為65.7%時固體呈磚紅色，則計算可知
    a
    b
    =
     
    （保留3位有效數(shù)字）。
    發(fā)布：2024/10/24 7:0:1組卷：16引用：1難度：0.5
  • 2．次氯酸鹽具有強氧化性。在堿性條件下，利用KClO氧化Fe（NO3）3生成高鐵酸鉀（K2FeO4）的工藝流程如圖：
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    已知：①2KOH+Cl2═KCl+KClO+H2O
    ②6KOH+3Cl2
    △
    KCl+KClO3+3H2O
    回答下列問題：
    （1）反應①應在
     
    （填“溫度較高”或“溫度較低”）的情況下進行，該反應的離子方程式為
     
    。
    （2）在溶液Ⅰ中加入KOH固體的目的是
     
    。
    （3）從溶液Ⅱ中分離出K2FeO4后，還會有副產(chǎn)品KNO3、KCl,則反應③中發(fā)生的離子反應方程式為
     
    ；洗滌“濕產(chǎn)品”時先水洗再用酒精洗滌，用酒精洗滌的原理是
     
    。
    （4）K2FeO4可作飲用水處理劑，該反應的離子方程式：
    4
    F
    e
    O
    2
    -
    4
    +10H2O═4Fe（OH）3（膠體）+3O2↑+8OH-，K2FeO4處理水中懸浮顆粒物的原理是
     
    。
    （5）目前，人們針對K2FeO4的穩(wěn)定性進行了大量的探索，并取得了一定的進展。下列物質中有可能提高K2FeO4水溶液穩(wěn)定性的物質是
     
    （填字母）。
    A．Na2SO3
    B．KOH
    C．CH3COOH
    D．Fe（NO3）3
    發(fā)布：2024/10/24 8:0:1組卷：2引用：2難度：0.4
  • 3．某小組探究Fe2S3的制備。配制0.1mol?L-1的FeCl3溶液和0.1mol?L-1的Na2S溶液備用。
    【查閱資料】
    ⅰ．FeS、Fe2S3均為黑色固體，難溶于水。
    ⅱ．Fe3++6F-?[FeF6]3-，[FeF6]3-為無色離子。
    ⅲ．硫單質微溶于乙醇，難溶于水。
    【設計并實施實驗】
    編號 實驗一 實驗二
    操作 菁優(yōu)網(wǎng) 菁優(yōu)網(wǎng)
    現(xiàn)象 迅速產(chǎn)生黑色沉淀a,振蕩后黑色沉淀溶解，并產(chǎn)生有臭雞蛋氣味的氣體，最終得到棕黃色濁液X 產(chǎn)生棕黑色沉淀
    （1）實驗一中，根據(jù)復分解反應規(guī)律推測，生成黑色沉淀a的離子方程式為
     
    。
    （2）進一步檢驗濁液X的組成，過程如圖。
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    ①通過對濁液X組成的檢驗，推測實驗一的黑色沉淀a溶解過程中有氧化還原反應發(fā)生，實驗證據(jù)是
     
    。
    ②經(jīng)檢測，黑色固體b中含有FeS。甲同學認為，F(xiàn)eS是由紅褐色清液中的Fe2+，與加入的S2-反應產(chǎn)生的。乙同學認為該推測不嚴謹，理由是
     
    。
    （3）實驗二制得了Fe2S3，但其中含少量Fe（OH）3。
    ①生成Fe（OH）3的離子方程式為
     
    。
    ②從化學反應速率角度推測實驗二的棕黑色沉淀中不含S的原因：
     
    。
    實驗三 小組同學進行如圖所示的改進實驗。經(jīng)檢驗，黑色沉淀c為純凈的Fe2S3。
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    （4）實驗三中，由無色清液生成Fe2S3的離子方程式為
     
    。
    【反思與評價】
    （5）對比三個實驗，實驗三能成功制備Fe2S3的原因是
     
    。
    發(fā)布：2024/10/25 2:0:2組卷：5引用：6難度：0.5
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