-
工业上常用软锰矿（主要成分为MnO2）制备KMnO4,，其流程如下所示：
(1)将原料粉碎后，通人空气，加热熔融时，发生反应的化学方程式为_______________。
(2)软锰矿中除了含有MnO2，还含有Fe2O3、MgO、Al2O3、SiO2等杂质,这些杂志会导致KOH消耗量______
（填“偏高”或“偏低”)。
(3)上述过程中可以循环使用的物质有MnO2和_____________（写化学式）。
(4)反应a的化学方程式为________________。
(5)操作I的名称为_________，操作II利用KMnO4和K2CO3溶解性的差异，采取________(填操作方法名称）、趁热过滤得到KMnO4，粗晶体。粗晶体洗涤后得到纯净的晶体。证明晶体已经洗涤干净的操作是______。
(6)某工厂排放的废水中含有Mn2+、Ca2+、Mg2+（阴离子为SO42-)，若想将Mn2+回收利用，可利用以下流程：
已知：
物质X应选用__________(由一种阳离子和一种阴离子组成，填化学式）；根据溶解度曲线可知，采用蒸发浓缩、趁热过滤操作时需控制的温度最适宜为___________（填序号）。
①20℃ ②40℃ ③80℃ ④120℃
-
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_________。
-
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____________________。
-
（18分）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（主要成份MnO2）制备高锰酸钾的流程图。
（1）软锰矿粉碎的目的________。
软锰矿、KOH混合物在空气加热熔融反应生成K2MnO4的化学方程式为：
。操作Ⅲ的名称为________。
（2）反应②的化学方程式为 ________。
以上生产流程中可循环利用的物质是Ca(OH)2、CO2、________、________。
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，电解K2MnO4溶液，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。简述实验操作、现象及相关结论：________
。
-
软锰矿的主要成分为MnO2，工业可用其按如下方法制备高锰酸钾：
A．将软锰矿初选后粉碎，与固体苛性钾混合，加入反应釜中敞口加热至熔融，并保持熔融状态下搅拌25～30min，冷却得墨绿色熔渣（主要成分为K2MnO4）；
B．将熔渣粉碎，加入去离子水溶解，充分搅拌后过滤得墨绿色滤液1；
C．取适量70%硫酸，加入滤液1中，边加边搅拌，直至不再产生棕褐色沉淀，过滤，得紫色滤液2；
d．提纯滤液2即可得高锰酸钾粗品。
根据上述内容回答下列问题：
（1）步骤a中，反应物熔融状态下搅拌的目的是： ，用化学方程式表示出MnO2转化为K2MnO4的反应原理： 。
（2）粉碎后的软锰矿与苛性钾置于 中进行加热。
A．陶瓷反应釜 B．石英反应釜 C．铁制反应釜
（3）写出步骤c中反应的离子方程式： 。
（4）步骤d中由滤液2得到高锰酸钾粗品的主要操作步骤是：加热浓缩、冷却结晶、过滤、____________、干燥。该操作为如何进行___________________。
（5）若将母液循环使用，可能造成的问题是： 。
（6）早先有文献报道：步骤a中加入KClO3固体会缩短流程时间以及提高高锰酸钾的产率，但从绿色化学角度考虑后，现在工厂中一般不采用此法，你认为这种方法不符合绿色化学的原因是： 。
-
（15分）软锰矿的主要成分为MnO2，工业可用其按如下方法制备高锰酸钾：
a．将软锰矿初选后粉碎，与固体苛性钾混合，加入反应釜中敞口加热至熔融，并保持熔融状态下搅拌25~30 min，冷却得墨绿色熔渣（主要成分为K2MnO4）；
b．将熔渣粉碎，加入去离子水溶解，充分搅拌后过滤得墨绿色滤液1；
c．取适量70%硫酸，加入滤液1中，边加边搅拌，直至不再产生棕褐色沉淀，过滤，得紫色滤液2；
d．提纯滤液2即可得高锰酸钾粗品。
根据上述内容回答下列问题：
（1）步骤a中，反应物熔融状态下搅拌的目的是： ，用化学方程式表示出MnO2转化为K2MnO4的反应原理： 。
（2）粉碎后的软锰矿与苛性钾置于 中进行加热。
A.陶瓷反应釜 B.石英反应釜 C.铁制反应釜
（3）写出步骤c中反应的离子方程式： 。
（4）步骤d中由滤液2得到高锰酸钾粗品的主要操作步骤是： 。
（5）若将母液循环使用，可能造成的问题是： 。
（6）早先有文献报道：步骤a中加入KClO3固体会缩短流程时间以及提高高锰酸钾的产率，但从绿色化学角度考虑后，现在工厂中一般不采用此法，你认为这种方法不符合绿色化学的原因是： 。
-
高锰酸钾[KMnO4]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[K2MnO4]。下图是实验室模拟制备的操作流程：
相关资料：
①物质溶解度
| 物质 | KMnO4 | K2CO3 | KHCO3 | K2SO4 | CH3COOK |
| 20℃溶解度 | 6.4 | 111 | 33.7 | 11.1 | 217 |
②锰酸钾[K2MnO4]
外观性状：墨绿色结晶。其水溶液呈深绿色，这是锰酸根(MnO42—)的特征颜色。
化学性质：在强碱性溶液中稳定，在酸性、中性和弱碱性环境下，MnO42—会发生歧化反应。
试回答下列问题：
（1）煅烧软锰矿和KOH固体时，不采用石英坩埚而选用铁坩埚的理由是______________；
（2）实验时，若CO2过量会生成KHCO3，导致得到的KMnO4产品的纯度降低。请写出实验中通入适量CO2时体系中可能发生反应离子方程式 ： ；
其中氧化还原反应中氧化剂和还原剂的质量比为_________________________。
（3）由于CO2的通入量很难控制，因此对上述实验方案进行了改进，即把实验中通CO2改为加其他的酸。从理论上分析，选用下列酸中________ ，得到的产品纯度更高。
A．醋酸 B．浓盐酸 C．稀硫酸
工业上采用惰性电极电解锰酸钾溶液制取高锰酸钾，试写出该电解反应的化学方程式_______________
提出改进方法：可用阳离子交换膜分隔两极区进行电解(如图)。使用阳离子交换膜可以提高Mn元素利用率的原因为 ___________________________________。
-
高锰酸钾[KMnO4]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[K2MnO4]。下图是实验室模拟制备的操作流程：
:
相关资料：
①物质溶解度
| 物质 | KMnO4 | K2CO3 | KHCO3 | K2SO4 | CH3COOK |
| 20℃溶解度 | 6.4 | 111 | 33.7 | 11.1 | 217 |
②锰酸钾[K2MnO4]
外观性状：墨绿色结晶。其水溶液呈深绿色，这是锰酸根(MnO42—)的特征颜色。
化学性质：在强碱性溶液中稳定，在酸性、中性和弱碱性环境下，MnO42—会发生歧化反应。
试回答下列问题：
（1）煅烧软锰矿和KOH固体时，不采用石英坩埚而选用铁坩埚的理由是______________；
（2）实验时，若CO2过量会生成KHCO3，导致得到的KMnO4产品的纯度降低。请写出实验中通入适量CO2时体系中可能发生反应离子方程式 ： ；其中氧化还原反应中氧化剂和还原剂的质量比为_________________。
（3）由于CO2的通入量很难控制，因此对上述实验方案进行了改进，即把实验中通CO2改为加其他的酸。从理论上分析，选用下列酸中____________，得到的产品纯度更高。
A．醋酸 B．浓盐酸 C．稀硫酸
（4）工业上采用惰性电极电解锰酸钾溶液制取高锰酸钾，
试写出该电解反应的化学方程式_______________。
提出改进方法：可用阳离子交换膜分隔两极区进行电解(如图)。
图中A口加入的溶液最好为_______。使用阳离子交换膜可以提高Mn元素利用率的原因为_________。
-
(15分)高锰酸钾[KMnO4]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[K2MnO4]。下图是实验室模拟制备的操作流程：
相关资料：
①物质溶解度
| 物质 | KMnO4 | K2CO3 | KHCO3网] | K2SO4 | CH3COOK |
| 20℃溶解度 | 6.4 | 111 | 33.7 | 11.1 | 217 |
②锰酸钾[K2MnO4]
外观性状：墨绿色结晶。其水溶液呈深绿色，这是锰酸根(MnO42—)的特征颜色。
化学性质：在强碱性溶液中稳定，在酸性、中性和弱碱性环境下，MnO42—会发生歧化反应。
试回答下列问题：
（1）煅烧软锰矿和KOH固体时，不采用石英坩埚而选用铁坩埚的理由是______________；
实验中用铁坩埚煅烧暴露在空气中的固体混合物发生反应的化学方程式为_______。
（2）实验时，若CO2过量会生成KHCO3，导致得到的KMnO4产品的纯度降低。请写出实验中通入适量CO2时体系中可能发生反应离子方程式 ： ；
其中氧化还原反应中氧化剂和还原剂的质量比为_________________________。
（3）由于CO2的通人量很难控制，因此对上述实验方案进行了改进，即把实验中通CO2改为加其他的酸。从理论上分析，选用下列酸中________ ，得到的产品纯度更高。
A．醋酸 B．浓盐酸 C．稀硫酸
（4）工业上一般采用惰性电极电解锰酸钾溶液制取高锰酸钾，试写出该电解反应的化学方程为_________；
传统工艺采用无膜电解法由于副反应发生，Mn元素利用率和电流效率都会偏低。有同学联想到离子交换膜法电解饱和食盐水提出改进方法：可用阳离子交换膜分隔两极区进行电解(如图)。
图中A口加入的溶液最好为__________。
使用阳离子交换膜可以提高Mn元素利用率的原因为_______________。
-
高锰酸钾（KMnO4）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（K2MnO4）下图1是实验室模拟制备的操作流程：
相关资料：
①物质溶解度
| 物质 | KMnO4 | K2CO3 | KHCO3 | K2SO4 | CH3COOK |
| 20℃溶解度 | 6.4 | 111 | 33.7 | 11.1 | 217 |
②锰酸钾[K2MnO4]外观性状：墨绿色结晶．其水溶液呈深绿色，这是锰酸根（MnO42-）的特征颜色．
化学性质：在强碱性溶液中稳定，在酸性、中性和弱碱性环境下，MnO42-会发生歧化反应．
试回答下列问题：
（1）煅烧软锰矿和KOH固体时，不采用石英坩埚而选用铁坩埚的理由是______________；实验中用 铁坩埚煅烧暴露在空气中的固体混合物发生反应的化学方程式为______________。
（2）实验时，若CO2过量会生成KHCO3，导致得到的KMnO4产品的纯度降低．请写出实验中通入适量CO2时体系中可能发生反应离子方程式______________；其中氧化还原反应中氧化剂和还原剂的质量比为________。
（3）由于CO2的通人量很难控制，因此对上述实验方案进行了改进，即把实验中通CO2改为加其他的酸．从理论上分析，选用下列酸中_______，得到的产品纯度更高．
A．醋酸 B．浓盐酸 C．稀硫酸
（4）工业上一般采用惰性电极电解锰酸钾溶液制取高锰酸钾，试写出该电解反应的化学方程式______________；传统工艺采用无膜电解法由于副反应发生，Mn元素利用率和电流效率都会偏低．有同学联想到离子交换膜法电解饱和食盐水提出改进方法：可用阳离子交换膜分隔两极区进行电解（如图2）．图中A口加入的溶液最好为_________；使用阳离子交换膜可以提高Mn元素利用率的原因为______________。