Question

（2011?内江三模）高锰酸钾是锸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）KMn0₄是

深紫色

（填颜色）的晶体，其稀溶液是一种常用的消毒剂．其消毒机理与下列

BD

（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K₂Mn0₄溶液中通入CO₂时发生的主要反应的离子方程式

3MnO₄^2-+2CO₂=2MnO₄^-+2CO₃^2-+MnO₂

（3）上述流程图中：①可以循环使用的物质有生石灰、二氧化碳．Mn0₂和

KOH

（写化学式）；②KMn0₄粗晶体变为KMnO₄纯晶伴，需经过步骤R，R为

重结晶

（填实验操作名称）．
（4）实际生产中，常用硫酸工业的废气（含S0₂）与该厂的废水（含KMnO₄）按一定比例混合，以减少工业“三废”对环境的污染．写出KMnO₄与SO₂反应的离子方程式为

5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O=5SO₄^2-+2Mn²⁺+4H⁺

（5）若不考虑物质循环与制备过程中的损失，则1mol MnO₂可制得

0.67

mol KMn0₄．

Answer 1

分析：（1）KMnO₄有强氧化性，消毒原理与84消毒液、双氧水一样；
（2）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，所含元素化合价升高的反应物是还原剂；反应中K₂MnO₄→KMnO₄，Mn元素化合价由+6价升高为+7价，共升高变化1价，K₂MnO₄→MnO₂，Mn元素化合价由+6价降低为+4价，共降低2价，化合价升降最小公倍数为2，故KMnO₄系数为2，MnO₂系数为1．再根据元素守恒确定其它物质的系数，据此写出方程式．
（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；
（4）二氧化硫具有还原性和KMnO₄在水溶液中发生氧化还原反应，生成硫酸和硫酸锰，依据氧化还原反应电子守恒和原子守恒配平写出；
（5）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

3

mol即0.667molKMnO₄．

解答：解：（1）高锰酸钾晶体是深紫色，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：深紫色，BD；
（2）反应中K₂MnO₄→KMnO₄，Mn元素化合价由+6价升高为+7价，共升高变化1价，K₂MnO₄→MnO₂，Mn元素化合价由+6价降低为+4价，共降低2价，化合价升降最小公倍数为2，故KMnO₄系数为2，MnO₂系数为1．根据Mn元素守恒可知KMnO₄系数为3，
根据K元素守恒可知K₂C0₃系数为2，由碳元素守恒可知系数C0₂为2，方程式为3K₂MnO₄+2CO₂=2KMnO₄+2K₂CO₃+MnO₂．
故答案为：3K₂MnO₄+2CO₂=2KMnO₄+2K₂CO₃+MnO₂．
（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，故答案为：KOH；
（4）二氧化硫具有还原性和KMnO₄在水溶液中发生氧化还原反应，生成硫酸和硫酸锰，依据氧化还原反应电子守恒和原子守恒配平得到，5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O=5SO₄^2-+2Mn²⁺+4H⁺；
故答案为：5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O=5SO₄^2-+2Mn²⁺+4H⁺；
（5）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

3

molKMnO₄，即0.67mol；
故答案为：

2

3

，或0.67mol；

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，难度中等，需要学生具有扎实的基础知识与灵活运用知识解决问题的能力．