Question

【題目】高錳酸鉀是錳的重要化合物和常用的氧化劑。以下是工業(yè)上用軟錳礦制備高錳酸鉀的一種工藝流程。

（1）KMnO4稀溶液是一種常用的消毒劑。其消毒機(jī)理與下列___（填序號(hào)）物質(zhì)相似。

A．75%酒精 B．雙氧水 C．苯酚 D．84消毒液（NaClO溶液）

（2）寫(xiě)出MnO2、KOH的熔融混合物中通入空氣時(shí)發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式：

___________________________________________________________________。

（3）向K2MnO4溶液中通入CO2以制備KMnO4，該反應(yīng)中的還原劑是：_______。

（4）上述流程中可以循環(huán)使用的物質(zhì)有石灰、二氧化碳、___和___（寫(xiě)化學(xué)式）。

（5）若不考慮物質(zhì)循環(huán)與制備過(guò)程中的損失，則1 mol MnO2可制得_____mol KMnO4。

Answer 1

【答案】BD 2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O K2MnO4 MnO2 KOH 2/3

【解析】

（1）KMnO4有強(qiáng)氧化性，消毒原理與84消毒液、雙氧水一樣；

（2）由工藝流程轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，MnO2、KOH的熔融混合物中通入空氣時(shí)發(fā)生反應(yīng)生成K2MnO4，根據(jù)元素守恒還應(yīng)生成水，根據(jù)守恒法配平；

（3）由工藝流程轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，向K2MnO4溶液中通入CO2制備KMnO4、還生成K2CO3、MnO2，所含元素化合價(jià)升高的反應(yīng)物是還原劑；

（4）制備中利用的原料，在轉(zhuǎn)化過(guò)程中又生成的可以循環(huán)利用；

（5）根據(jù)反應(yīng)的方程式判斷。

（1）KMnO4有強(qiáng)氧化性，利用其強(qiáng)氧化性殺菌消毒，消毒原理與84消毒液、雙氧水一樣，故選：BD；

（2）由工藝流程轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，MnO2、KOH的熔融混合物中通入空氣時(shí)發(fā)生反應(yīng)生成K2MnO4，根據(jù)元素守恒還應(yīng)生成水，反應(yīng)中錳元素由+4價(jià)升高為+6價(jià)，總升高2價(jià)，氧元素由0價(jià)降低為-2價(jià)，總共降低4價(jià)，化合價(jià)升降最小公倍數(shù)為4，所以MnO2系數(shù)2，O2系數(shù)為1，根據(jù)錳元素守恒確定K2MnO4系數(shù)為2，根據(jù)鉀元素守恒確定KOH系數(shù)為4，根據(jù)氫元素守恒確定H2O系數(shù)為2，所以反應(yīng)化學(xué)方程式為2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O；

（3）由工藝流程轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，向K2MnO4溶液中通入CO2制備KMnO4、還生成K2CO3、MnO2，反應(yīng)只有Mn元素的化合價(jià)發(fā)生變化，由+6價(jià)降低為+4價(jià)，由+6價(jià)升高為+7價(jià)，所以K2MnO4既是氧化劑又是還原劑。

（4）制備中利用的原料，在轉(zhuǎn)化過(guò)程中又生成的可以循環(huán)利用．由轉(zhuǎn)化關(guān)系圖知，除石灰、二氧化碳外，K2MnO4溶液中通入CO2以制備KMnO4生成的MnO2及最后由母液加入石灰生成的KOH，會(huì)在MnO2、KOH的熔融制備K2MnO4中被循環(huán)利用。

（5）2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O可知最初的原料中1mol MnO2恰好得到1mol K2MnO4。由3K2MnO4+2CO2＝2KMnO4+2K2CO3+MnO2知，1mol K2MnO4在反應(yīng)中能得到2/3molKMnO4。