Question

由软锰矿（主要成分为MnO₂)制备KMnO₄的实验流程可表示如下：

(1)操作Ⅱ的名称是____________。
(2)可循环利用的物质____________(填化学式）。
(3)反应②的产物中，氧化产物与还原产物的物质的量之比是______。
(4)反应②中“酸化”时不能选择下列酸中的______(填字母序号）
A．稀盐酸    B．稀硫酸     C．稀醋酸
(5)电解猛酸钾溶液也可以得到高锰酸钾，其阴极反应式为：2H₂O+2e^-=2OH^-+H₂↑，如下图，b作____________极，电解池的阳极反应式是____________；若电解过程中收集到2.24L H₂(标准状况），则得到高锰酸 钾____________克。(提示：阴离子放电顺序MnO₄^2->OH^-）

Answer 1

（16分）
（1）过滤 （2分）
（2）MnO₂ （2分）
（3）2:1 （2分）
（4）A （2分）
（5）负 （2分），MnO₄^2-—e^-=MnO₄^- （3分）；31.6 （3分）

试题分析：工艺流程题解题的关键是要搞清楚加入什么物质，发生什么反应，如何分离等，通过分析，我们要能够将一个工艺的流程转化为物质的流程。第一步，KOH和KClO₃与MnO₂反应，得到K₂MnO₄，从而可以写出反应方程式为6KOH+3MnO₂+KClO₃=3K₂MnO₄+KCl+3H₂O，然后加入水溶解分离可溶性物质，得到K₂MnO₄和KCl；第二步，将滤液酸化，得到高锰酸钾和二氧化锰，为一歧化反应，锰从+6变为+7和+4；反应方程式为3MnO₄^2-+4H⁺=2MnO₄^-+MnO₂+2H₂O，通过过滤分离MnO₂和高锰酸钾溶液，最终得到产品。整个过程中MnO₂可以循环利用。
（4）因锰酸根和高锰酸根均具有强氧化性，不能使用盐酸（具有还原性）；
（5）铁为活性电解，这里没有参与反应，做阴极故与负极相连。阳极发生氧化反应，锰酸根失电子生成高锰酸根，根据电子得失守恒可以进行相关计算。