高锰酸钾（KMnO4）是一种常用氧化剂，主要用于化工、防腐及制药工业等。以软锰矿（主要成分...

高锰酸钾（KMnO4）是一种常用氧化剂，主要用于化工、防腐及制药工业等。以软锰矿（主要成分为MnO2）为原料生产高锰酸钾的工艺路线如下:

回答下列问题:

（1）原料软锰矿与氢氧化钾按1：1的比例在“烘炒锅”中混配，混配前应将软锰矿粉碎，其作用是_____________．

（2）“平炉”中发生的化学方程式为_____________．

（3）“平炉”中需要加压，其目的是_____________．

（4）将K2MnO4转化为KMnO4的生产有两种工艺．

①“CO2歧化法”是传统工艺，即在K2MnO4溶液中通入CO2气体，使体系呈中性或弱碱性，K2MnO4发生歧化反应，反应中生成KMnO4，MnO2和_____________（写化学式）．

②“电解法”为现代工艺，即电解K2MnO4水溶液，电解槽中阳极发生的电极反应为_____________，阴极逸出的气体是_____________．与传统工艺比较，现代工艺的有点除了产品纯度高外还有_____________

（5）高锰酸钾纯度的测定：称取1.0800g样品，溶解后定容于100mL容量瓶中，摇匀．取浓度为0.2000mol•L-1的H2C2O4标准溶液20.00mL，加入稀硫酸酸化，用KMnO4溶液平行滴定三次，平均消耗的体积为24.48mL，该样品的纯度为_____________（列出计算式即可，已知2+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O）．

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高锰酸钾是常用的氧化剂。工业上以软锰矿(主要成分是MnO2)为原料制备高锰酸钾晶体。中间产物为锰酸钾。下图是实验室模拟制备KMnO4晶体的操作流程：

已知：锰酸钾(K2MnO4)是墨绿色晶体，其水溶液呈深绿色，这是锰酸根离子(MnO)在水溶液中的特征颜色，在强碱性溶液中能稳定存在；在酸性、中性和弱碱性环境下，MnO会发生自身氧化还原反应，生成MnO和MnO2。

回答下列问题：

(1)KOH的电子式为____________。

(2)调节溶液pH过程中，所得氧化产物与还原产物的物质的量之比为____________。

(3)趁热过滤的目的是_____________________________________________。

(4)已知20 ℃时K2SO4、KCl、CH3COOK的溶解度分别为11.1 g、34 g、217 g，则从理论上分析，选用下列酸中________(填标号)，得到的高锰酸钾晶体纯度更高。

A．稀硫酸　 B．浓盐酸　　 C．醋酸　 D．稀盐酸

(5)产品中KMnO4的定量

①配制浓度为0.1250 mg· mL－1的KMnO4标准溶液100 mL。

②将上述溶液稀释为浓度分别为2.5、5.0、7.5、10.0、12.5、15.0(单位：mg·L－1)的溶液，分别测定不同浓度溶液对光的吸收程度，并将测定结果绘制成曲线如下。

③称取KMnO4样品(不含K2MnO4)0.1250 g按步骤①配得产品溶液1000 mL，取10 mL稀释至100 mL，然后按步骤②的方法进行测定，两次测定所得的吸光度分别为0.149、0.151，则样品中KMnO4的质量分数为________。

(6)酸性KMnO4溶液与FeSO4溶液反应的离子方程式为____________________。

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（12分）．KMnO₄是一种常用的强氧化剂，工业上可以以软锰矿（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

用镍板作阳极，铁作阴极电解K₂MnO₄溶液得到KMnO₄，简略生产过程如下所示：

回答下列问题：

（1）写出反应器中反应的方程式________

（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消耗量偏高，用方程式表示KOH消耗偏高的原因

________、________。

（3）写出电解槽中阴极和阳极的电极反应方程式

阴极：________；阳极：________。

在电解法中循环Ⅰ、Ⅱ中利用的共同物质是________。

（4）在传统工艺中，得到K₂MnO₄后，向其中通入CO2制备KMnO₄，配平方程式

________K₂MnO₄+________CO₂=________KMnO₄+________MnO₂+________K₂CO₃

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________、________。

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MnO2是一种重要的化工原料，可用于合成工业的催化剂和氧化剂。采用软锰矿(主要成分为MnO2)可制备高纯MnO2，其流程如下：

下列叙述错误的是

A. “含Mn2+、A13+的溶液”中还含Fe3+

B. 加入“氨水”同时搅拌，搅拌的目的是提高反应速率

C. “滤渣”可完全溶解在NaOH溶液中

D. 电解含Mn2+的溶液，MnO2为阳极产物

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工业上主要采用软锰矿和闪锌矿联合生产MnO2和锌。软锰矿主要成分为MnO2；还含少量Al2O3和SiO2杂质。闪锌矿主要成分为ZnS，还含少量FeS、CuS杂质。现用稍过量的软锰矿和闪锌矿为原料，经过一系列处理后分别在两个电极生成产品“MnO2和锌”。工艺流程如下：

已知：Ⅰ：金属硫化物、硫酸、二氧化锰三者发生的反应均是氧化还原反应。

例如：MnO2+ZnS+2H2SO4MnSO4+ZnSO4+S+2H2O.

Ⅱ：4X-+Mn2+MnX42-，X-不参与电极反应。Zn2+与X-不反应。

Ⅲ：各种金属离子完全沉淀的pH如下表：

回答下列问题：

（1）操作I的名称是_____________________。

（2）物质C是MnO2和ZnO的混合物。加入物质C充分作用后，过滤，所得固体的成分是________(用化学式表示)。

（3）电解溶液D的装置如下图所示，两个电极都是惰性电极。

①硫酸钠的作用是________________________。

②b电极的电极反应式是______________________。a电极的电极反应式是_______________________。

（4）若一定质量的闪锌矿中含1.76kgFeS，则在上述流程中1.76kgFeS消耗MnO2的质量为_______kg。

（5）现有0.4mol/L Mn(NO3)2、 0.8mol/LZn(NO3)2的混合溶液100mL，向该混合液中逐滴加入Na2S溶液，当MnS沉淀一定程度时，测得c(Mn2+)=2.0×10-3 mol/L，则此时c(Zn2+)=________[已知Ksp(ZnS)=1.3×10-24，Ksp(MnS)=2.6×10-13]

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二氧化锰是化学工业中常用的氧化剂和催化剂。我国主要以贫菱锰矿(有效成分为MnCO3)为原料，通过热解法进行生产。

(1)碳酸锰热解制二氧化锰分两步进行：

i．MnCO3(s)⇌MnO(s)+CO2(g)　　 △H1=+a kJ∙mol−1

ii．2MnO(s)+O2(g)⇌2MnO2(s)　　 △H2=+b kJ∙mol−1

①反应i的化学平衡常数表达式K=_______；

②焙烧MnCO3制取MnO2的热化学方程式是_________；

(2)焙烧(装置如图1)时持续通入空气，并不断抽气的目的是_______；

(3)在其他条件不变时，某科研团队对影响转化率的生产条件进行了研究，结果如图2、图3所示。

①常压下，要提高MnCO3的转化率，应选择的生产条件是____________焙烧68h。

②图3中，焙烧8h时，MnCO3的转化率：干空气<湿空气，原因是______________。

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三氧化二猛(Mn2O3)在现代工业上应用广泛。以软锰矿(主要成分为MnO2)和硫锰矿(主要成分为MnS)为原料制备高纯度硫酸锰进而制备三氧化二锰的工艺流程如下(两种矿物中均不存在单质杂质)：

(1)滤渣1中存在一种非金属单质，则“酸浸”时反应①的化学方程式为___________。

(2)操作X为蒸发浓缩、_____________、洗涤烘干。经操作X之后得到MnSO4 • H2O。在洗涤操作中，常用酒精洗涤MnSO4 • H2O晶体，主要目的是_________________。

(3) 气体Y直接排放会污染空气，将Y的水溶液与软锰矿反应可得硫酸锰，反应②的化学方程式为____________。

(4) Mn2O3与MnO2类似，也能与浓盐酸反应，其反应的离子方程式为___________。

(5)用标准的BaCl2溶液测定样品中MnSO4 • H2O的质量分数时，发现样品纯度大于100%(测定过程中产生的误差可忽略)，其原因可能是__________(任写一点)。

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二氧化锰是化学工业中常用的氧化剂和催化剂。我国主要以贫菱锰矿（有效成分为）为原料，通过热解法进行生产。

（1）碳酸锰热解制二氧化锰分两步进行：

i.

ii.

①反应i的化学平衡常数表达式___________。

②焙烧制取的热化学方程式是_________________。

（2）焙烧（装置如图1）时持续通入空气，并不断抽气的目的是________________。

（3）在其他条件不变时，某科研团队对影响转化率的生产条件进行了研究，结果如图2、图3所示。

①图2是在常压（）下的研究结果，请在图2中用虚线画出下转化率与反应温度的关系图______。

②常压下，要提高的转化率，应选择的生产条件是____________焙烧。

③图3中，焙烧时，的转化率：干空气<湿空气，原因是______________。

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Ⅰ．高锰酸钾是锰的重要化合物和常用氧化剂，在实验室和医疗上有非常广泛的应用。如图1是工业上用软锰矿（主要含MnO2）制备高锰酸钾晶体的一种工艺流程：

（1）第①步加热熔融应在铁坩埚中进行，而不用瓷坩埚的原因是（用化学方程式表示）。写出反应①的离子方程式；

（2）反应②的产物中，氧化产物与还原产物的物质的量的比是

（3）反应②中“酸化”时应选择下列酸中的（填序号）

a．稀盐酸b．稀硫酸c．亚硫酸

（4）操作Ⅱ的名称是，实验室进行该操作需用到的玻璃仪器有

Ⅱ．某小组设计如图所示的装置图（图中夹持和加热装置略去），分别研究SO2和Cl2的性质

（5）若从左端分别通入SO2和Cl2,装置A中观察到的现象是否相同？（填“相同”或“不相同”）。

（6）若装置B中装有5.0mL1.0mol/L的碘水，当通入足量Cl2完全反应后，共转移了5.0×10-2mol电子，该反应的化学方程式为；

（7）若由元素S和O组成-2价酸根离子X，X中S和O的质量比为4∶3。当Cl2与含X的溶液完全反应后，有浅黄色沉淀产生，取少量上层清加入盐酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀产生。写出Cl2与含X的溶液反应的离子方程式。

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高锰酸钾是锰的重要化合物和常用氧化剂，在实验室和医疗上有非常广泛的应用。以下是工业上用软锰矿（主要含MnO2）制备高锰酸钾晶体的一种工艺流程：

（1）操作Ⅱ的名称是_______，实验室进行该操作须用到的玻璃仪器有　　　　 ；

（2）反应②的产物中，氧化产物与还原产物的物质的　　 量之比是______；

（3）反应②中“酸化”时不能选择下列酸中的______（填字母序号）

a．稀盐酸　　　 b．稀硫酸　　　　 c．稀醋酸

（4）电解锰酸钾溶液也可以制备高锰酸钾，其阴极反应式为：2H2O + 2e-= 2OH-+ H2↑，如图，b为电源的_______极，电解池的阳极反应式是_______；若电解过程中收集到2.24 L H2（标准状况），则得到高锰酸钾______g。（提示：阴离子放电顺序MnO42->OH-）

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