必考题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.

必考题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.其消毒机理与下列______(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:
2MnO2+4KOH+O2
熔融
.
2K2MnO4+2H2O
2MnO2+4KOH+O2
熔融
.
2K2MnO4+2H2O

(3)向K2MnO4溶液中通入CO2以制备KMnO4,该反应中的还原剂是:______.
(4)上述流程中可以循环使用的物质有石灰、二氧化碳、______和______(写化学式).
(5)若不考虑物质循环与制备过程中的损失,则1mol MnO2可制得
[2/3]
[2/3]
mol KMnO4
wsdfiuyhaergjh 1年前 已收到1个回答 举报

tianlei0006 花朵

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解题思路:(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,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,根据钾元素守恒确定KOH系数,根据氢元素守恒确定H2O系数;
(3)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;
(4)制备中利用的原料,在转化过程中又生成的可以循环利用;
(5)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[2/3]molKMnO4

(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:BD;
(2)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+O2

熔融
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2K2MnO4+2H2O,故答案为:2MnO2+4KOH+O2

熔融
.
2K2MnO4+2H2O;
(3)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,反应只有Mn元素的化合价发生变化,由+6价降低为+4价,由+6价升高为+7价,所以K2MnO4既是氧化剂又是还原剂,故答案为;K2MnO4
(4)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、MnO2
(5)由2MnO2+4KOH+O2

熔融
.
2K2MnO4+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[2/3]molKMnO4
故答案为:[2/3].

点评:
本题考点: 制备实验方案的设计;氧化还原反应.

考点点评: 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.

1年前

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