Question

（12分）．KMnO₄是一種常用的強(qiáng)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(yīng)器中反應(yīng)的方程式                                      

   （2）生產(chǎn)過程中最好使用含MnO₂80%以上的富礦，因?yàn)镸nO₂含量最低的貧礦中Al、

    Si的氧化物含量較高，會(huì)導(dǎo)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(yīng)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(yīng)，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                      、                       。

 

Answer 1

【答案】

（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：2MnO₄^2—-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】