Question

（18分）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（主要成份MnO₂）制备高锰酸钾的流程图。

（1）软锰矿粉碎的目的                                                    。
软锰矿、KOH混合物在空气加热熔融反应生成K₂MnO₄的化学方程式为：
                                            。操作Ⅲ的名称为             。
（2）反应②的化学方程式为                                                    。
以上生产流程中可循环利用的物质是Ca(OH)₂、CO₂、            、           。
工业上用上述原理生产KMnO₄方法产率较低，较好的制备方法是电解法。用Pt作阳极，Fe作阴极，电解K₂MnO₄溶液，阳极的电极反应式为                       。
（3）KMnO₄是一种较稳定的化合物，但日光对KMnO₄溶液的分解有催化作用，生成MnO₂、KOH和O₂。而 MnO₂也是该分解反应的一种催化剂，请你设计一个实验方案，验证MnO₂对该分解反应具有催化性。简述实验操作、现象及相关结论：                      
                                                                        。

Answer 1

（18分）（1）增大反应物接触面积，加快反应速率，使反应物反应完全（3分）
2 MnO₂+O₂+4KOH==2K₂MnO₄+2H₂O （3分）   重结晶（2分）
（2）3K₂MnO₄ +2 CO₂ =2KMnO₄ +2K₂CO ₃ +MnO₂↓（3分） KOH、MnO₂（2分）
MnO₄^2— -e ^— = MnO₄^—（2分）
（3）取两份等体积、等浓度的KMnO₄溶液，在同样条件下，只在其中一份中加入少量MnO₂，观察溶液紫红色褪去的快慢。(其他合理答案也可)（3分）

解析考查工业流程和实验设计
⑴改变反应条件的目的，常从反应条件需要、反应的速率、反应转化率、环境保护等角度去答题：增大反应物接触面积，加快反应速率，使反应物反应完全。
2 MnO₂+O₂+4KOH==2K₂MnO₄+2H₂O，提纯可溶性固体物质，常用重结晶法。
（2）3K₂MnO₄ +2 CO₂ =2KMnO₄ +2K₂CO ₃ +MnO₂↓，KOH、MnO₂，阳极失电子：MnO₄^2— -e ^— = MnO₄^—
（3）取两份等体积、等浓度的KMnO₄溶液，在同样条件下，只在其中一份中加入少量MnO₂，观察溶液紫红色褪去的快慢。(其他合理答案也可)