KMnO4在实验室和工业上均有重要应用，其工业制备的部分工艺如下：Ⅰ．将软锰矿(主要成分M...

KMnO4在实验室和工业上均有重要应用，其工业制备的部分工艺如下：

Ⅰ．将软锰矿(主要成分MnO2)粉碎后，与KOH固体混合，通入空气充分焙烧，生成暗绿色熔融态物质。

Ⅱ．冷却，将固体研细，用稀KOH溶液浸取，过滤，得暗绿色溶液。

Ⅲ．向暗绿色溶液中通入CO2，溶液变为紫红色，同时生成黑色固体。

Ⅳ．过滤，将紫红色溶液蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥，得KMnO4固体。

资料：K2MnO4为暗绿色固体，在强碱性溶液中稳定，在近中性或酸性溶液中易发生歧化反应(Mn的化合价既升高又降低)。

(1)Ⅰ中，粉碎软锰矿的目的是_____。

(2)Ⅰ中，生成K2MnO4的化学方程式是_____。

(3)Ⅱ中，浸取时用稀KOH溶液的原因是_____。

(4)Ⅲ中，CO2和K2MnO4在溶液中反应的化学方程式是_____。

(5)将K2MnO4溶液采用惰性电极隔膜法电解，也可制得KMnO4．装置如图：

①b极是_____极(填“阳”或“阴”)，D是____________。

②结合电极反应式简述生成KMnO4的原理：___________。

③传统无膜法电解时，锰元素利用率偏低，与之相比，用阳离子交换膜可以提高锰元素的利用率，其原因是__________。

(6)用滴定法测定某高锰酸钾产品的纯度，步骤如下：

已知：Na2C2O4 +H2SO4 ═H2C2O4 +Na2SO4

5H2C2O4 +2MnO4﹣+6H+═2Mn2++10CO2↑+8H2O

摩尔质量：Na2C2O4 134g/mol　　 KMnO4 158g/mol

ⅰ．称取ag产品，配成50mL溶液。

ⅱ．称取bgNa2C2O4，置于锥形瓶中，加蒸馏水使其溶解，再加入过量的硫酸。

ⅲ．将锥形瓶中溶液加热到75℃～80℃，恒温，用ⅰ中所配溶液滴定至终点，消耗溶液V mL(杂质不参与反应)。

产品中KMnO4的质量分数的表达式为_________。

高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析

工业上以软锰矿(主要成分为MnO2) 为主要原料制备高锰酸钾(KMnO4)的工艺流程如下：

回答下列问题：

(1)原料软锰矿在使用之前通常需粉碎，其目的是_________________________________。

(2)“烘炒”时是将混合物放入某种材质的坩埚内，混合均匀，小火加热至熔融，有K2MnO4和KCl生成，则烘炒过程中发生反应的化学方程式为________________；“烘炒”时所用坩埚的材质可以选用_______(填字母)。

a．石英　 　　　　　　　　 b．氧化铝　 　　　　　　　　 c．硅酸盐陶瓷　 　　　　　　　　 d．铁

(3)已知水溶过程中无化学反应发生，通入CO2使反应体系呈中性或弱酸性即可发生歧化反应，则歧化时发生反应的氧化产物与还原产物的物质的量之比为_______________。

(4)对滤液进行蒸发浓缩时，温度不宜超过60℃,其原因是_________________；将蒸发温度控制在60℃左右的最佳操作方法是_______________________。

(5)流程中可以循环利用的物质是___________________。

(6)用CO2歧化法将K2MnO4转化为KMnO4属于传统工艺，现代工艺多采用电解法，即电解K2MnO4水溶液，电解槽中阳极发生的电极反应为_________________；与“CO2歧化法”相比，“电解法”的显著优点是____________________。

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(12分) 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转变为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）配平氧化还原反应方程式：

＿＿ C₂O₄^2－＋＿＿MnO₄^－＋＿＿H^＋＝＿＿CO₂＋＿＿Mn^2＋＋＿＿H₂O

（4）称取6.0 g含H₂C₂O₄·2H₂O、KHC₂O₄和K₂SO₄的试样，加水溶解，配成250mL溶液。量取两份此溶液各25.00 mL，分别置于两个锥形瓶中。

①第一份溶液中加入酚酞试液，滴加0.25 mol·L^－1NaOH溶液至20.00 mL时，溶液由无色变为浅红色。该溶液被中和的H^＋的物质的量为＿＿＿mol。

②第二份溶液中滴加0.10 mol·L^－1的酸性高锰酸钾溶液至16.00 mL时反应完全，此时溶液颜色由＿＿变为＿＿。该溶液中还原剂的物质的量为＿＿＿mol。

③原试样中H₂C₂O₄·2H₂O的质量分数为＿＿＿＿＿。

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(12分) 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转变为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）配平氧化还原反应方程式：

＿＿ C₂O₄^2-+＿＿MnO₄^-+＿＿H⁺＝＿＿CO₂+＿＿Mn²⁺+＿＿H₂O

（4）称取6.0 g含H₂C₂O₄·2H₂O、KHC₂O₄和K₂SO₄的试样，加水溶解，配成250mL溶液。量取两份此溶液各25.00 mL，分别置于两个锥形瓶中。

①第一份溶液中加入酚酞试液，滴加0.25 mol·L^－1NaOH溶液至20.00 mL时，溶液由无色变为浅红色。该溶液被中和的H^＋的物质的量为＿＿＿mol。

②第二份溶液中滴加0.10 mol·L^－1的酸性高锰酸钾溶液至16.00 mL时反应完全，此时溶液颜色由＿＿变为＿＿。该溶液中还原剂的物质的量为＿＿＿mol。

③原试样中H₂C₂O₄·2H₂O的质量分数为＿＿＿＿＿。

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(12分) 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转变为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）配平氧化还原反应方程式：

＿＿ C₂O₄^2-+＿＿MnO₄^-+＿＿H⁺＝＿＿CO₂+＿＿Mn²⁺+＿＿H₂O

（4）称取6.0 g含H₂C₂O₄·2H₂O、KHC₂O₄和K₂SO₄的试样，加水溶解，配成250mL溶液。量取两份此溶液各25.00 mL，分别置于两个锥形瓶中。

①第一份溶液中加入酚酞试液，滴加0.25 mol·L^－1NaOH溶液至20.00 mL时，溶液由无色变为浅红色。该溶液被中和的H^＋的物质的量为＿＿＿mol。

②第二份溶液中滴加0.10 mol·L^－1的酸性高锰酸钾溶液至16.00 mL时反应完全，此时溶液颜色由＿＿变为＿＿。该溶液中还原剂的物质的量为＿＿＿mol。

③原试样中H₂C₂O₄·2H₂O的质量分数为＿＿＿＿＿。

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(12分) 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转变为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）配平氧化还原反应方程式：

＿＿ C₂O₄^2-+＿＿MnO₄^-+＿＿H⁺＝＿＿CO₂+＿＿Mn²⁺+＿＿H₂O

（4）称取6.0 g含H₂C₂O₄·2H₂O、KHC₂O₄和K₂SO₄的试样，加水溶解，配成250mL溶液。量取两份此溶液各25.00 mL，分别置于两个锥形瓶中。

①第一份溶液中加入酚酞试液，滴加0.25 mol·L^－1NaOH溶液至20.00 mL时，溶液由无色变为浅红色。该溶液被中和的H^＋的物质的量为＿＿＿mol。

②第二份溶液中滴加0.10 mol·L^－1的酸性高锰酸钾溶液至16.00 mL时反应完全，此时溶液颜色由＿＿变为＿＿。该溶液中还原剂的物质的量为＿＿＿mol。

③原试样中H₂C₂O₄·2H₂O的质量分数为＿＿＿＿＿。

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(12分) 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转变为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）配平氧化还原反应方程式：

＿＿ C₂O₄^2-+＿＿MnO₄^-+＿＿H⁺＝＿＿CO₂+＿＿Mn²⁺+＿＿H₂O

（4）称取6.0 g含H₂C₂O₄·2H₂O、KHC₂O₄和K₂SO₄的试样，加水溶解，配成250mL溶液。量取两份此溶液各25.00 mL，分别置于两个锥形瓶中。

①第一份溶液中加入酚酞试液，滴加0.25 mol·L^－1NaOH溶液至20.00 mL时，溶液由无色变为浅红色。该溶液被中和的H^＋的物质的量为＿＿＿mol。

②第二份溶液中滴加0.10 mol·L^－1的酸性高锰酸钾溶液至16.00 mL时反应完全，此时溶液颜色由＿＿变为＿＿。该溶液中还原剂的物质的量为＿＿＿mol。

③原试样中H₂C₂O₄·2H₂O的质量分数为＿＿＿＿＿。

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(12分)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转变为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。

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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转变为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MnO2 80％）进行上述实验，KMnO4的理论产量为_______________。

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

（5）上述制得KMnO4产品0.165g，恰好与0.335g Na2C2O4反应完全，该KMnO4的纯度为___。

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