KMnO4在實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)上均有重要應(yīng)用，其工業(yè)制備的部分工藝如下：
Ⅰ．將軟錳礦（主要成分MnO2）粉碎后，與KOH固體混合，通入空氣充分焙燒，生成暗綠色熔融物。
Ⅱ．冷卻，將固體研細(xì)，用稀KOH溶液浸取，過濾，得暗綠色溶液。
Ⅲ．向暗綠色溶液中通入CO2，溶液變?yōu)樽霞t色，同時(shí)生成黑色固體。
Ⅳ．過濾，將紫紅色溶液蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾，洗滌，干燥，得KMnO4固體。
資料：K2MnO4為暗綠色固體，在強(qiáng)堿性溶液中穩(wěn)定，在近中性或酸性溶液中易發(fā)生歧化反應(yīng)（Mn的化合價(jià)既升高又降低）。
（1）Ⅰ中，軟錳礦（主要成分MnO2）提純后可用于實(shí)驗(yàn)室制取氯氣，反應(yīng)的離子方程式為：MnO2+4H++2Cl- △ Mn2++Cl2↑+2H2OMnO2+4H++2Cl- △ Mn2++Cl2↑+2H2O。
（2）Ⅰ中，生成K2MnO4的化學(xué)方程式是 2MnO2+4KOH+O2 高溫 2K2MnO4+2H2O2MnO2+4KOH+O2 高溫 2K2MnO4+2H2O。
（3）Ⅱ中，浸取時(shí)用稀KOH溶液的原因是 保持溶液呈強(qiáng)堿性，防止K2MnO4發(fā)生歧化反應(yīng)保持溶液呈強(qiáng)堿性，防止K2MnO4發(fā)生歧化反應(yīng)。
（4）Ⅲ中，CO2和K2MnO4在溶液中反應(yīng)的化學(xué)方程式是 3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO33K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3。
（5）將K2MnO4溶液采用惰性電極隔膜法電解，也可制得KMnO4。裝置如圖：
a極發(fā)生 氧化氧化（填“氧化”或“還原”）反應(yīng)；判斷依據(jù)是：a極反應(yīng)為MnO2-4-e-=MnO-4，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)a極反應(yīng)為MnO2-4-e-=MnO-4，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)。
（6）用滴定法測定某高錳酸鉀產(chǎn)品的純度，步驟如下：
已知：Na2C2O4+H2SO4═H2C2O4+Na2SO4
5H2C2O4+2MnO-4+6H+═2Mn2++10CO2↑+8H2O
摩爾質(zhì)量：Na2C2O4134g?mol-1、KMnO4158g?mol-1；Mn2+顏色為肉粉色。
?。Q取ag產(chǎn)品，配成50mL溶液。
ⅱ．稱取bgNa2C2O4，置于錐形瓶中，加蒸餾水使其溶解，再加入過量的硫酸。
ⅲ．將錐形瓶中溶液加熱到75℃～80℃，恒溫，用ⅰ中所配溶液滴定至 當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏蜬MnO4溶液，錐形瓶中的液體由肉粉色變?yōu)闇\紫色，且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏蜬MnO4溶液，錐形瓶中的液體由肉粉色變?yōu)闇\紫色，且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)（填現(xiàn)象），消耗溶液VmL（雜質(zhì)不參與反應(yīng)）。則產(chǎn)品中KMnO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式為：1580b67aV1580b67aV。
△
△
高溫
高溫
M
n
O
2
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4
M
n
O
-
4
M
n
O
2
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4
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n
O
-
4
M
n
O
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4
1580
b
67
a
V
1580
b
67
a
V
【答案】MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O；2MnO2+4KOH+O2 2K2MnO4+2H2O；保持溶液呈強(qiáng)堿性，防止K2MnO4發(fā)生歧化反應(yīng)；3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3；氧化；a極反應(yīng)為-e-=，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)；當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏蜬MnO4溶液，錐形瓶中的液體由肉粉色變?yōu)闇\紫色，且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)；
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高溫
M
n
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b
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【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：13引用：1難度：0.3
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1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，檢驗(yàn)
Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則操作B是．
（5）煅燒A的反應(yīng)方程式是．
（6）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達(dá)式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：5引用：1難度：0.5 -
2．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，檢驗(yàn)Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是；當(dāng)pH=5時(shí)，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．
（5）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達(dá)式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：114引用：4難度：0.5 -
3．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常溫下，當(dāng)pH=5時(shí)，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.5
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