（13分）工业制备高锰酸钾是锰的重要化合物和常用的氧化剂。以下是工业上用软锰矿制备高锰酸钾...

（13分）工业制备高锰酸钾是锰的重要化合物和常用的氧化剂。以下是工业上用软锰矿制备高锰酸钾的一种工艺流程。

①KMnO₄稀溶液是一种常用的消毒剂。其消毒原理与下列物质相同的是______（填代号）。

a、84消毒液（NaClO溶液）  b、双氧水      c、苯酚      d、75%酒精

②高锰酸钾保存在棕色试剂瓶，下列试剂保存不需要棕色试剂瓶的是_______（填代号）。

a、浓硝酸          b、 硝酸银           c、氯水         d、烧碱

③上述流程中可以循环使用的物质有________、________（写化学式）。

④若不考虑物质循环与制备过程中的损失，则1 mol MnO₂可制得 mol KMnO₄。

⑤该生产中需要纯净的CO₂气体。若实验室要制备纯净的CO₂，所需试剂最好选择（选填代号）________。a、石灰石       b、稀HCl       c、稀H₂SO₄         d、纯碱

⑥操作Ⅰ的名称是________；操作Ⅱ根据KMnO₄和K₂CO₃两物质在________（填性质）上的差异，采用________（填操作步骤）、趁热过滤得到KMnO₄粗晶体。

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高锰酸钾是锰的重要化合物和常用的氧化剂。以下是实验室中模拟工业上用软锰矿制备高锰酸钾的流程图。

（1）操作Ⅰ的名称为_________。

（2）反应②的化学方程式为____________。工业上用上述原理生产KMnO4方法产率较低，较好的制备方法是电解法。用Pt作阳极，Fe作阴极，K2MnO4为电解液，阳极的电极反应式为_________________。

（3）KMnO4在酸性介质中的强氧化性广泛应用于分析化学中。

例如：2KMnO4+3H2SO4+5Na2SO3=5Na2SO4+K2SO4+2MnSO4+3H2O。某同学用KMnO4测定实验室长期存放的Na2SO3固体的纯度。现欲准确称取6.3 g Na2SO3固体样品，配成500 mL溶液。取25.00 mL上述溶液放入锥形瓶中，用0.01000 mol/L 的酸性KMnO4溶液进行滴定。滴定结果如下表所示：

配制500 mLNa2SO3溶液时，必须用到的实验仪器有：烧杯、玻璃棒、胶头滴管、药匙和_____、____。

②判断滴定终点的依据是____________________________________________。

③下列操作会导致测定结果偏高的是___________。

A．未用标准浓度的酸性KMnO4溶液润洗滴定管　　 B．滴定前锥形瓶未干燥

C．滴定前滴定管尖嘴部分有气泡　　　 D．观察读数时，滴定前仰视，滴定后俯视

④用上述实验数据，计算Na2SO3的纯度为______________。(保留三位有效数字)

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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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（19分）高锰酸钾是锰的重要化合物和常用的氧化剂。以下是实验室中模拟工业上用软锰矿制备高锰酸钾的流程图。

（1）操作Ⅰ的名称为________；操作Ⅲ的名称为________。

（2）反应②的化学方程式为 ________。工业上用上述原理生产KMnO₄方法产率较低，较好的制备方法是电解法。用Pt作阳极，Fe作阴极，K₂MnO₄为电解液，阳极的电极反应式为________。

（3）KMnO₄是一种较稳定的化合物，但日光对KMnO₄溶液的分解有催化作用，生成MnO₂、KOH和O₂。而 MnO₂也是该分解反应的一种催化剂，请你设计一个实验方案，验证MnO₂对该分解反应具有催化性：________。

（4）KMnO₄在酸性介质中的强氧化性广泛应用于分析化学中。

例如：2KMnO₄+3H₂SO₄+5Na₂SO₃5Na₂SO₄+K₂SO₄+2MnSO₄+3H₂O。某同学用KMnO₄测定实验室长期存放的Na₂SO₃固体的纯度。现欲准确称取6.3 g Na₂SO₃固体样品，配成500 mL溶液。取25.00 mL上述溶液放入锥形瓶中，用0.01000 mol/L 的酸性KMnO₄溶液进行滴定。滴定结果如下表所示：

①配制500 mLNa₂SO₃溶液时，必须用到的实验仪器有：烧杯、玻璃棒、胶头滴管、药匙和________、________。

②判断滴定终点的依据是________。

③下列操作会导致测定结果偏高的是________

A．未用标准浓度的酸性KMnO₄溶液润洗滴定管

B．滴定前锥形瓶未干燥

C．滴定前滴定管尖嘴部分有气泡

D．观察读数时，滴定前仰视，滴定后俯视

④用上述实验数据，计算Na₂SO₃的纯度为________。

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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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软锰矿的主要成分是MnO2，还含有少量金属铁、镁、铝、锌、铜的化合物等杂质。黄铁矿的主要成分是FeS2，还含有硅、铝的氧化物等杂质。工业上用软锰矿制备碳酸锰并回收硫酸铵，其主要流程如下：

已知金属离子从开始形成氢氧化物沉淀，到沉淀时溶液的pH如下表：

（1）提高浸出率的可采取的措施有_________。

A．适当升高温度  B．搅拌  C．加适量纯碱  D．加压

（2）浸取完成后，取浸取液少许，加入KSCN溶液无明显现象，则浸取时发生的主要反应的化学方程式是____________________________________________。

（3）调节pH为5.4～5.8的目的是_____________________________________________。

（4）滤渣3的主要成分的化学式是_____________。

（5）50℃碳化过程发生反应的离子方程式是____________________________________。

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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-1、KMnO4 158g•mol-1。

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VmL（杂质不参与反应）。

滴定终点的现象为_______________，产品中KMnO4的质量分数的表达式为_____________。

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三氧化二锰(Mn2O3)在现代工业上位用广泛，在锂离子电池的制备中有重要的作用。 用软锰矿 (主要成分为MnO2)和硫锰矿(主要成分为MnS)制备高纯度Mn2O3的工艺流程如图所示。

（1） 反应①中会生成一种非金属单质，则该非金属单质是___________，该反应的还原剂是__________。（填化学式）

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

（3） Mn2O3与MnO2类似，加热时也能与浓盐酸反应放出Cl2，该反应的离子方程式为__________。

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三氧化二锰（Mn2O3）在现代工业上应用广泛，在锂离子电池的制备中有重要的作用。用软锰矿（主要成分为MnO2）和硫锰矿（主要成分为MnS）制备高纯度Mn2O3的工艺流程如图所示。

（1）反应①中会生成一种非金属单质，则该非金属单质是_________________，该反应的还原剂是________________。（填化学式）

（2）操作X为蒸发浓缩、__________、过滤、洗涤烘干。在洗涤操作中，常用酒精洗涤MnSO4·H2O晶体，主要目的是________________；

（3）Mn2O3与MnO2类似，加热时也能与浓盐酸反应放出Cl2，该反应的离子方程式为_____________；

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