Question

【题目】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。其消毒原理与下列_____物质相似。

A 75%酒精　 B 双氧水 　　　C “84”消毒液（NaClO溶液）

（2）操作Ⅱ是根据KMnO4和K2CO3两物质在溶解度上的差异，采用_______（填操作步骤）、趁热过滤到KMnO4粗晶体的。

（3）铋酸钠（NaBiO3，不溶于水）用于定性检验酸性溶液中Mn2+的存在（铋元素的还原产物为Bi3+，Mn的氧化产物为+7价），写出反应的离子方程式：_______。

（4）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：_______。

（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。

Answer 1

【答案】BC 浓缩结晶 2Mn2++5NaBiO3+14H+=2MnO4+5Bi3++5Na++7H2O 2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O

【解析】

二氧化锰与氢氧化钾在空气中熔融，加水溶解得到K2MnO4溶液，通入二氧化碳得到KMnO4、MnO2、K2CO3，过滤除去滤渣（MnO2），滤液为KMnO4、K2CO3溶液，浓缩结晶，趁热过滤得到KMnO4晶体，母液中含有K2CO3，在母液中加石灰乳（氢氧化钙）得到碳酸钙沉淀和KOH。

（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BC；

（2）操作Ⅱ是根据KMnO4和K2CO3两物质在溶解度上的差异，采用浓缩结晶、趁热过滤到KMnO4粗晶体的；

（3）铋酸钠（不溶于水）在酸性溶液中与Mn2＋反应生成MnO4－和Bi3＋，则反应的离子方程式为：2Mn2＋+5NaBiO3+14H＋═2MnO4－+5Bi3＋+5Na＋+7H2O；

（4）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；

（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在反应中能得到mol KMnO4。