必考题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.(1)
必考题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.![]() (1)KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂.其消毒机理与下列 (填序号)物质相似. A.75%酒精 B.双氧水 C.苯酚 D.84消毒液(NaClO溶液) (2)写出MnO2、KOH的熔融混合物中通入空气时发生的主要反应的化学方程式: . (3)向K2MnO4溶液中通入CO2以制备KMnO4,该反应中的还原剂是: . (4)上述流程中可以循环使用的物质有石灰、二氧化碳、 和 (写化学式). (5)若不考虑物质循环与制备过程中的损失,则1mol MnO2可制得 mol KMnO4. |
参考解答
答案:(1)BD;
(2)2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O;
(3)K2MnO4;
(4)KOH、MnO2;
(5)2/3
解析:(1)KMnO4有强氧化性,利用其强氧化性杀菌消毒,消毒原理与84消毒液、双氧水一样,故选:BD;
(2)由工艺流程转化关系可知,MnO2、KOH的熔融混合物中通入空气时发生反应生成K2MnO4,根据元素守恒还应生成水.反应中锰元素由+4价升高为+6价,总升高2价,氧元素由0价降低为-2价,总共降低4价,化合价升降最小公倍数为4,所以MnO2系数2,O2系数为1,根据锰元素守恒确定K2MnO4系数为2,根据钾元素守恒确定KOH系数为4,根据氢元素守恒确定H2O系数为2,所以反应化学方程式为2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O,故答案为:2MnO2+4KOH+O2
2K2MnO4+2H2O;
(3)由工艺流程转化关系可知,向K2MnO4溶液中通入CO2制备KMnO4、还生成K2CO3、MnO2,反应只有Mn元素的化合价发生变化,由+6价降低为+4价,由+6价升高为+7价,所以K2MnO4既是氧化剂又是还原剂,故答案为;K2MnO4;
(4)制备中利用的原料,在转化过程中又生成的可以循环利用.由转化关系图知,除石灰、二氧化碳外,K2MnO4溶液中通入CO2以制备KMnO4生成的MnO2及最后由母液加入石灰生成的KOH,会在MnO2、KOH的熔融制备K2MnO4中被循环利用,故答案为:KOH、MnO2;
(5)由2MnO2+4KOH+O2 2K2MnO4+2H2O 可知最初的原料中1mol MnO2恰好得到1mol KMnO4.由3K2MnO4+CO2=2KMnO4+K2CO3+MnO2知,1mol K2MnO4在反应中能得到2/3molKMnO4,
故答案为:2/3
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