（12分）．KMnO4是一種常用的強氧化劑，工業(yè)上可以以軟錳礦（主要成分MnO2）為原料，通過

液相法生產(chǎn)。即在堿性條件下用氧氣氧化MnO2得到K2MnO4，分離后得到K2MnO4，再

用鎳板作陽極，鐵作陰極電解K2MnO4溶液得到KMnO4，簡略生產(chǎn)過程如下所示：

       回答下列問題：

   （1）寫出反應器中反應的方程式                                      

   （2）生產(chǎn)過程中最好使用含MnO280%以上的富礦，因為MnO2含量最低的貧礦中Al、

    Si的氧化物含量較高，會導致KOH消耗量偏高，用方程式表示KOH消耗偏高的原因

                                   、                               。

   （3）寫出電解槽中陰極和陽極的電極反應方程式

陰極：                      ；陽極：                     。

在電解法中循環(huán)Ⅰ、Ⅱ中利用的共同物質(zhì)是                  。

   （4）在傳統(tǒng)工藝中，得到K2MnO4后，向其中通入CO2制備KMnO4，配平方程式

            K2MnO4+    CO2=       KMnO4+    MnO2+     K2CO3

       根據(jù)上述反應，從Mn元素的角度考慮KMnO4的產(chǎn)率最高為         。與該傳統(tǒng)工

    藝相比，電解法的優(yōu)勢是                     、                      。

 

（1）4KOH+2MnO2+O2=2K2MnO4+2H2O  （2分）

   （2）2KOH+Al2O3=2KAlO2+H2O，2KOH+SiO2=K2SiO3+H2O（各1分）

   （3）陰極：2H++2e—=H2↑（各1分）

        陽極：2MnO42—-2e—=2MnO4-            KOH（1分）

   （4）  3 K2MnO4+ 2  CO2= 2   KMnO4+ 1  MnO2+ 2  K2CO3（2分）

66.7%，產(chǎn)率更高、KOH循環(huán)利用（各1分）

解析:

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

（2013?萊蕪一模）“低碳循環(huán)”已引起各國家的高度重視，而如何降低大氣中CO2的含量和有效地開發(fā)利用CO2正成為化學家研究的主要課題．
（1）用電弧法合成的儲氫納米碳管常伴有大量的碳納米顆粒（雜質(zhì)），這種顆�？捎萌缦卵趸ㄌ峒�，請完成該反應的化學方程式：
5
5
 C+
4
4
 KMnO4+
6
6
 H2SO4→
5
5
CO2↑+
4
4
MnSO4+
2
2
K2SO4+
6
6
H2O
（2）將不同量的CO（g）和H2O（g）分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中，進行反應
CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），得到如下三組數(shù)據(jù)：
實驗組 溫度℃ 起始量/mol 平衡量/mol 達到平衡所需時間/min
CO H2O H2 CO
1 650 4 2 1.6 2.4 6
2 900 2 1 0.4 1.6 3
3 900 a b c d t
①實驗2條件下平衡常數(shù)K=
0.17
0.17
．
②實驗3中，若平衡時，CO的轉(zhuǎn)化率大于水蒸氣，則a/b 的值
小于1
小于1
（填具體值或取值范圍）．
③實驗4，若900℃時，在此容器中加入CO、H2O、CO2、H2均為1mol，則此時
V正
＜
＜
V逆（填“＜”，“＞”，“=”）．
（3）已知在常溫常壓下：
①2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=-1275.6kJ/mol
②2CO （g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-566.0kJ/mol
③H2O（g）=H2O（l）△H=-44.0kJ/mol
寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式：
CH3OH（l）+O2（g）=CO （g）+2H2O（l）△H=-442.8KJ/mol
CH3OH（l）+O2（g）=CO （g）+2H2O（l）△H=-442.8KJ/mol

（4）已知草酸是一種二元弱酸，草酸氫鈉（NaHC2O4）溶液顯酸性．常溫下，向10mL 0.01mol?L-1 H2C2O4溶液中滴加10mL 0.01
mol?L-1 NaOH溶液時，比較溶液中各種離子濃度的大小關系
c（Na+）＞c（HC2O4-）＞c（H+）＞c（C2O42-）＞c（OH-）
c（Na+）＞c（HC2O4-）＞c（H+）＞c（C2O42-）＞c（OH-）
；
（5）CO2在自然界循環(huán)時可與CaCO3反應，CaCO3是一種難溶物質(zhì)，其Ksp=2.8×10-9．CaCl2溶液與Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀，現(xiàn)將等體積的CaCl2溶液與Na2CO3溶液混合，若Na2CO3溶液的濃度為1×10-4mol/L，則生成沉淀所需CaCl2溶液的最小濃度為
1.12×10-4
1.12×10-4
mol/L．

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

S2Cl2是一種金黃色易揮發(fā)的液體（熔點：-76℃，沸點：138℃），易水解，常用作橡膠硫化劑，改變生橡膠受熱發(fā)粘、遇冷變硬的性質(zhì)．向熔融的硫中通入干燥、純凈的Cl2即可生成S2Cl2．下圖是實驗室制備S2Cl2的裝置（夾持裝置、加熱裝置均已略去）．
請回答下列問題：
（1）寫出儀器C的名稱：
冷凝管
冷凝管
．
（2）該實驗將濃鹽酸滴入高錳酸鉀晶體可以快速產(chǎn)生氯氣，請寫出該反應的化學方程式：
2KMnO4+16HCl（濃）=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
2KMnO4+16HCl（濃）=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
．
（3）開始實驗，打開分液漏斗的活塞，發(fā)現(xiàn)濃鹽酸流出少量后即難以下滴，經(jīng)檢查分液漏斗活塞沒有堵塞，你認為應采取的措施是：
將玻璃塞上的凹槽與漏斗頸上的小孔對準（或拔去玻璃塞）
將玻璃塞上的凹槽與漏斗頸上的小孔對準（或拔去玻璃塞）
．
（4）①在下列方框中畫出圖a中所缺裝置圖，并注明相關試劑的名稱．

②圖d裝置中應放置的試劑為堿石灰，其作用是
吸收尾氣中的氯氣，防止空氣中的水進入使S2Cl2發(fā)生水解
吸收尾氣中的氯氣，防止空氣中的水進入使S2Cl2發(fā)生水解
．
（5）某同學通過查閱資料發(fā)現(xiàn)：實驗室常利用軟錳礦（主要成分為MnO2和一些不溶性雜質(zhì)）制取KMnO4晶體，其反應原理如下：3MnO2+6KOH+KClO3
 熔融 
.
 
3K2MnO4+KCl+3H2O，3MnO2-4+4H+=2MnO-4+MnO2↓+2H2O．請設計由軟錳礦制備KMnO4晶體的實驗步驟：
①將軟錳礦與固體KOH和KClO3在高溫下共熔，發(fā)生反應；②
冷卻，加水溶解、濾去殘渣
冷卻，加水溶解、濾去殘渣
；③將濾液酸化，濾去MnO2沉淀；④
加熱濃縮、冷卻結晶
加熱濃縮、冷卻結晶
．

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

（2011?泰州二模）S2Cl2是一種金黃色易揮發(fā)的液體（熔點：-76℃，沸點：138℃），易水解，常用作橡膠硫化劑，改變生橡膠受熱發(fā)粘、遇冷變硬的性質(zhì)．向熔融的硫中通以干燥、純凈的Cl2即可生成S2Cl2．下圖是實驗室制備S2Cl2的裝置（夾持裝置、加熱裝置均已略去）．

請回答下列問題：
（1）制取氯氣的化學反應方程式（未配平）為：KMnO4+HCl（濃）-MnCl2+KCl+Cl2↑+H2O，請將氧化劑和還原劑的化學式及其配平后的系數(shù)填入下列空格中，并標出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：

（2）開始實驗，打開分液漏斗的活塞，發(fā)現(xiàn)濃鹽酸流出少量后即難以下滴，經(jīng)檢查分液漏斗活塞沒有堵塞，你認為應采取的措施是
將玻璃塞上的凹槽與漏斗口頸上的小孔對準（或拔去玻璃塞）；
將玻璃塞上的凹槽與漏斗口頸上的小孔對準（或拔去玻璃塞）；
．
（3）①在方框a中畫出所缺裝置圖，并注明相關試劑的名稱．
②圖中c裝置中應放置的試劑為堿石灰，其作用為
吸收尾氣中的氯氣，同時防止空氣中的水進入使S2Cl2發(fā)生水解
吸收尾氣中的氯氣，同時防止空氣中的水進入使S2Cl2發(fā)生水解
．
（4）某同學通過查閱資料發(fā)現(xiàn)：實驗室常利用軟錳礦（主要成分為MnO2和一些不溶性雜質(zhì)）制取KMnO4晶體，其反應原理如下：
3MnO2+6KOH+KClO3
 熔融 
.
 
3K2MnO4+KCl+3H2O
3MnO42-+4H+=2MnO4-+MnO2↓+2H2O
請設計由軟錳礦制備KMnO4晶體的實驗步驟：①
將軟錳礦與固體KOH和KClO3在高溫下共熔，發(fā)生反應
將軟錳礦與固體KOH和KClO3在高溫下共熔，發(fā)生反應
；②
冷卻，加水溶解，濾去殘渣
冷卻，加水溶解，濾去殘渣
；③
將濾液酸化，濾去MnO2沉淀
將濾液酸化，濾去MnO2沉淀
；④
加熱濃縮，冷卻結晶
加熱濃縮，冷卻結晶
．

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

“低碳循環(huán)”引起各國的高度重視，而如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2，引起了全世界的普遍重視．所以“低碳經(jīng)濟”正成為科學家研究的主要課題
（1）用電弧法合成的儲氫納米碳管常伴有大量的碳納米顆粒（雜質(zhì)），這種顆�？捎萌缦卵趸ㄌ峒�，請完成該反應的化學方程式：
5
5
 C+
4
4
 KMnO4+
6
6
 H2SO4→
5
5
CO2↑+
4
4
MnSO4+
2
2
K2SO4+
6
6
H2O
（2）將不同量的CO（g）和H2O（g）分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中，進行反應
CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），得到如下三組數(shù)據(jù)：
實驗組 溫度℃ 起始量/mol 平衡量/mol 達到平衡所需時間/min
CO H2O H2 CO
1 650 4 2 1.6 2.4 6
2 900 2 1 0.4 1.6 3
3 900 a b c d t
①實驗1條件下平衡常數(shù)K=
2.67
2.67
（取小數(shù)二位，下同）．
②實驗3中，若平衡時，CO的轉(zhuǎn)化率大于水蒸氣，則a/b 的值
小于1
小于1
（填具體值或取值范圍）．
③實驗4，若900℃時，在此容器中加入10molCO，5molH2O，2molCO2，5molH2，則此時V正
＜
＜
V逆（填“＜”，“＞”，“=”）．
（3）已知在常溫常壓下：
①2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=-1275.6kJ/mol
②2CO （g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-566.0kJ/mol
③H2O（g）=H2O（l）△H=-44.0kJ/mol
寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式：
CH3OH（l）+O2（g）=CO （g）+2H2O（l）△H=-442.8KJ/mol
CH3OH（l）+O2（g）=CO （g）+2H2O（l）△H=-442.8KJ/mol

（4）CO2在自然界循環(huán)時可與CaCO3反應，CaCO3是一種難溶物質(zhì)，其Ksp=2.8×10-9．CaCl2溶液與Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀，現(xiàn)將等體積的CaCl2溶液與Na2CO3溶液混合，若Na2CO3溶液的濃度為2×10-4mol/L，則生成沉淀所需CaCl2溶液的最小濃度為
5.6×10-5mol/L
5.6×10-5mol/L
．
（5）甲醇可制作燃料電池．寫出以稀硫酸為電解質(zhì)溶液的甲醇燃料電池負極反應式
CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O
CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O
．

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

硫代硫酸鈉是一種常見的化工原料．將SO2通入按一定比例配成的Na2S和Na2CO3的混合溶液中，便可得到Na2S2O3，其制備反應方程式為：2Na2S+Na2CO3+4SO2═3Na2S2O3+CO2
（1）在配制混合溶液前先將蒸餾水加熱煮沸一段時間后待用，其目的是
 
．
（2）用該方法獲得的Na2S2O3．H2O晶體中�；煊幸欢康碾s質(zhì)．某興趣小組欲對其中所含雜質(zhì)成分進行探究（不考慮副反應和雜質(zhì)所帶的結晶水）．
[提出假設]
假設1：晶體中只含Na2CO3雜質(zhì)
假設2：晶體中只含Na2S雜質(zhì)
假設3：
 

[查閱資料]
①SO2+2H2S═3S↓+2H2O
②Na2S2O3在中性、堿性溶液中較穩(wěn)定，而在酸性溶液中能迅速反應：
Na2S2O3+H2SO4═Na2SO4+S↑+SO2↑+H2O
③CuSO4+H2S=CuS↓（黑色）+H2SO4
[判斷與思考]
某同學取少量制得的晶體溶于足量稀H2SO4，并將產(chǎn)生的氣體通入CuSO4溶液中，未見黑色沉淀，據(jù)此認為假設2不成立．你認為其結論是否合理？
 
 （填“合理”、“不合理”）并說明理由：
 

[設計方案進行實驗]
基于假設1，完成下表實驗方案、現(xiàn)象及結論（儀器自選）．
限選實驗試劑：3mol?L-1H2SO4、1mol?L-1NaOH、酸性KMnO4溶液、飽和NaHCO3溶液、品紅溶液、澄清石灰水
實驗方案 現(xiàn)象及結論
 
 
（3）已知：2Na2S2O3+I2═2NaI+Na2S4O6．為測定所制得晶體的純度，該小組以淀粉作指示劑，
用0.010mol?L-1的碘水進行多次取樣滴定，測得Na2S2O3?5H2O的含量約為102%．若所用試劑及操作均無不當，產(chǎn)生該結果最可能的原因是
 
．

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