Question

（2013?武清区三模）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（主要成分MnO₂）制备高锰酸钾的一种工艺流程．

请回答：
（1）KMnO₄稀溶液是一种常用的消毒剂．其消毒机理与

ac

（填字母）相同．
a．NaClO溶液    b．乙醛     c．双氧水    d.75%的酒精
（2）操作Ⅰ的名称是

过滤

；硫酸亚铁在酸性条件下将MnO₂还原为MnSO₄，酸浸时发生主要反应的化学方程式为

2FeSO₄+MnO₂+2H₂SO₄=MnSO₄+Fe₂（SO₄）₃+2H₂O

（3）上述流程中可以循环使用的物质有

KOH

和

MnO₂

（填化学式）．若不考虑物质循环与制备过程中的损失，则1mol MnO₂可制得

2

3

mol KMnO₄．
（4）MnO₂在酸性条件下具有强氧化性，可被还原为Mn²⁺．写出MnO₂与浓盐酸制取氯气的化学方程式

MnO₂+4HCl（浓）

△   .

MnCl₂+Cl₂ ↑+2H₂O

为验证MnO₂具有强氧化性，下列方案可行的是

C

（填字母）
A．MnO₂固体加入到FeCl₃溶液中，再加KSCN溶液，观察溶液是否变红
B．MnO₂固体加入到Na₂SO₃溶液中，再加BaCl₂溶液，观察是否有白色沉淀生成
C．MnO₂固体加入到FeSO₄与KSCN的酸性混合液中，观察溶液是否变红
（5）酸性KMnO₄与H₂C₂O₄溶液反应，反应开始时溶液褪色较慢，反应一段时间后褪色会迅速加快，其原因是

反应生成的Mn²⁺，起催化作用

．

Answer 1

分析：（1）KMnO₄有强氧化性，消毒原理与NaClO溶液、双氧水一样；
（2）根据不溶于液体的固体和液体分离的一种方法考虑；根据FeSO₄在反应条件下将MnO₂还原为MnSO₄，则Fe²⁺被氧化为Fe³⁺，故酸浸时生成硫酸锰、硫酸铁，根据元素守恒还有水生成；
（3）制备中利用的原料，在转化过程中又生成的可以循环利用；最初的原料中1mol MnO₂恰好得到1mol K₂MnO₄，由3K₂MnO₄+CO₂=2KMnO₄+K₂CO₃+MnO₂知，1mol K₂MnO₄在反应中能得到

2

3

molKMnO₄；
（4）浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水，注意稀盐酸和二氧化锰不反应，从而确定方程式；三价铁离子和KSCN溶液反应：Fe³⁺+3SCN^-?Fe（SCN）₃颜色为血红色，亚硫酸钡为白色沉淀；
（5）根据催化剂能加快化学反应速率以及催化加快反应速率的原因进行解答；

解答：解：（1）KMnO₄有强氧化性，利用其强氧化性杀菌消毒，消毒原理与NaClO溶液、双氧水一样，乙醛、75%的酒精消毒的原理是使病毒的成分蛋白质发生变性进行消毒，故选ac；
故答案为：ac；
（2）二氧化锰难溶于水，高锰酸钾和碳酸钾易溶于水，不溶于液体的固体和液体分离的一种方法是过滤；根据FeSO₄在反应条件下将MnO₂还原为MnSO₄，Fe²⁺被氧化为Fe³⁺，故酸浸时生成硫酸锰、硫酸铁，根据元素守恒还有水生成，反应方程式为2FeSO₄+MnO₂+2H₂SO₄=MnSO₄+Fe₂（SO₄）₃+2H₂O．
故答案为：过滤；2FeSO₄+MnO₂+2H₂SO₄=MnSO₄+Fe₂（SO₄）₃+2H₂O；
（3）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；由2MnO₂+4KOH+O₂ 

熔融  .

2K₂MnO₄+2H₂O 可知最初的原料中1mol MnO₂恰好得到1mol K₂MnO₄，由3K₂MnO₄+CO₂=2KMnO₄+K₂CO₃+MnO₂知，1mol K₂MnO₄在反应中能得到

2

3

molKMnO₄，
故答案为：KOH、MnO₂；

2

3

；
（4）浓盐酸和二氧化锰在加热条件下能发生氧化还原反应生成氯化锰、氯气、水，反应的方程式为
MnO₂+4HCl（浓）

△   .

MnCl₂+Cl₂ ↑+2H₂O；
A．把MnO₂固体加入到FeCl₃溶液中，再加入KSCN溶液，观察溶液是否变红，不加MnO₂固体也能变红，变红是三价铁离子和KSCN溶液反应的结果，故A错误；
B．把Na₂SO₃溶液再加入BaCl₂溶液，有白色沉淀亚硫酸钠生成，MnO₂固体加入与否无关，故B错误；
C．把MnO₂固体加入到FeSO₄溶液中，如果二氧化锰具有氧化性，将+2价的铁氧化成+3价的铁，则再加入KSCN溶液，三价铁离子和KSCN溶液反应：Fe³⁺+3SCN^-?Fe（SCN）₃颜色为血红色，所以观察溶液是否变红可判断，故C正确；
故选C．
故答案为：MnO₂+4HCl（浓）

△   .

MnCl₂+Cl₂ ↑+2H₂O；C；
（5）酸性KMnO₄与H₂C₂O₄溶液反应，反应开始时溶液褪色较慢，反应一段时间后褪色会迅速加快，其原因是反应生成了催化剂MnSO₄，反应生成的Mn²⁺，起催化作用，催化剂降低了反应所需的活化能，加快反应速率，
故答案为：反应生成的Mn²⁺，起催化作用；

点评：本题考查常见氧化剂与还原剂、氧化还原反应、化学计算和对工艺流程的理解、阅读题目获取信息的能力等，需要具有扎实的基础知识与灵活运用知识解决问题的能力，题目难度中等．