Question

5．KMnO₄是一种用途广泛的氧化剂，可由软锰矿（主要成分为MnO₂）通过下列方法制备：①软锰矿与过量KOH、KClO₃固体熔融生成K₂MnO₄；②溶解、过滤后将滤液酸化，使K₂MnO₄完全转化为MnO₂和KMnO₄；③滤去MnO₂，将滤液浓缩、结晶得到深紫色的KMnO₄产品．
（1）溶液酸化时，K₂MnO₄转变为MnO₂和KMnO₄的离子方程式是3MnO₄^2-+4H⁺=MnO₂↓+2MnO₄^-+2H₂O；
（2）测定KMnO₄产品的纯度可用标准Na₂S₂O₃溶液进行滴定．
①配制250mL0.1mol/L标准Na₂S₂O₃溶液，需准确称取Na₂S₂O₃固体的质量为3.950g；
②取上述制得的KMnO₄产品0.6000g，酸化后用0.1mol/L标准Na₂S₂O₃溶液进行滴定，滴定至终点消耗Na₂S₂O₃溶液20.00ml．计算该KMnO₄产品的纯度（请给出计算过程）．
（有关离子方程式为：MnO₄^-+S₂O₃^2-+H⁺     SO₄^2-+Mn²⁺+H₂O 未配平）

Answer 1

分析 （1）K₂MnO₄在酸性条件下全转变为MnO₂和KMnO₄，同时生成水，根据电子转移守恒、电荷守恒、原子守恒配平；
（2）①根据n=cV计算的物质的量，再根据m=nM计算Na₂S₂O₃的质量；
②发生反应：8MnO₄^-+5S₂O₃^2-+14H⁺=10SO₄^2-+8Mn²⁺+7H₂O，结合方程式计算．

解答 解：（1）滤液酸化后，K₂MnO₄转变为MnO₂和KMnO₄，则反应离子方程式为3MnO₄^2-+4H⁺═MnO₂↓+2MnO₄^-+2H₂O，
故答案为：3MnO₄^2-+4H⁺═MnO₂↓+2MnO₄^-+2H₂O；
（2）①n（Na₂S₂O₃）=0.100mol•L^-1×0.25L=0.025mol，
m（Na₂S₂O₃）=0.025mol×158g/mol=3.950g，
故答案为：3.950；
②由反应方程式：8MnO₄^-+5S₂O₃^2-+14H⁺=10SO₄^2-+8Mn²⁺+7H₂O，可知n（KMnO₄）=$\frac{8}{5}$n（S₂O₃^2-）=$\frac{8}{5}$×0.100 mol•L^-1×20.00×10^-3 L=3.20×10^-3mol，
所以m（KMnO₄）=3.20×10^-3mol×158g/mol=0.5056g
KMnO₄产品的纯度为：$\frac{0.5056g}{0.6000g}$×100%=84.27%；
答：该KMnO₄产品的纯度为：84.27%．

点评 本题考查物质制备、物质含量测定、化学方程式计算、氧化还原反应等，题目难度中等，注意对基础知识的理解掌握．