Question

【題目】高錳酸鉀是錳的重要化合物和常用的氧化劑。以下是工業上用軟錳礦制備高錳酸鉀的一種工藝流程。

（1）KMnO4稀溶液是一種常用的消毒劑。其消毒機理與下列___（填序號）物質相似。

A．75%酒精 B．雙氧水 C．苯酚 D．84消毒液（NaClO溶液）

（2）寫出MnO2、KOH的熔融混合物中通入空氣時發生的主要反應的化學方程式：

___________________________________________________________________。

（3）向K2MnO4溶液中通入CO2以制備KMnO4，該反應中的還原劑是：_______。

（4）上述流程中可以循環使用的物質有石灰、二氧化碳、___和___（寫化學式）。

（5）若不考慮物質循環與制備過程中的損失，則1 mol MnO2可制得_____mol KMnO4。

Answer 1

【答案】BD 2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O K2MnO4 MnO2 KOH 2/3

【解析】

（1）KMnO4有強氧化性，消毒原理與84消毒液、雙氧水一樣；

（2）由工藝流程轉化關系可知，MnO2、KOH的熔融混合物中通入空氣時發生反應生成K2MnO4，根據元素守恒還應生成水，根據守恒法配平；

（3）由工藝流程轉化關系可知，向K2MnO4溶液中通入CO2制備KMnO4、還生成K2CO3、MnO2，所含元素化合價升高的反應物是還原劑；

（4）制備中利用的原料，在轉化過程中又生成的可以循環利用；

（5）根據反應的方程式判斷。

（1）KMnO4有強氧化性，利用其強氧化性殺菌消毒，消毒原理與84消毒液、雙氧水一樣，故選：BD；

（2）由工藝流程轉化關系可知，MnO2、KOH的熔融混合物中通入空氣時發生反應生成K2MnO4，根據元素守恒還應生成水，反應中錳元素由+4價升高為+6價，總升高2價，氧元素由0價降低為-2價，總共降低4價，化合價升降最小公倍數為4，所以MnO2系數2，O2系數為1，根據錳元素守恒確定K2MnO4系數為2，根據鉀元素守恒確定KOH系數為4，根據氫元素守恒確定H2O系數為2，所以反應化學方程式為2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O；

（3）由工藝流程轉化關系可知，向K2MnO4溶液中通入CO2制備KMnO4、還生成K2CO3、MnO2，反應只有Mn元素的化合價發生變化，由+6價降低為+4價，由+6價升高為+7價，所以K2MnO4既是氧化劑又是還原劑。

（4）制備中利用的原料，在轉化過程中又生成的可以循環利用．由轉化關系圖知，除石灰、二氧化碳外，K2MnO4溶液中通入CO2以制備KMnO4生成的MnO2及最后由母液加入石灰生成的KOH，會在MnO2、KOH的熔融制備K2MnO4中被循環利用。

（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在反應中能得到2/3molKMnO4。