Question

实验室可由软锰矿（主要成分为MnO₂）制备KMnO₄，方法如下：高温下使软锰矿与过量KOH(s)和KClO₃(s)反应，生成K₂MnO₄（锰酸钾）和KCl；用水溶解，滤去残渣；酸化滤液，K₂MnO₄转化为MnO₂和KMnO₄；再滤去沉淀MnO₂，浓缩结晶得到KMnO₄晶体。

请回答：

（1）用软锰矿制备K₂MnO₄的化学方程式是                                        。

（2）K₂MnO₄转化为KMnO₄的反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为              。生成0.1mol还原产物时转移电子                个。KMnO₄、K₂MnO₄和MnO₂的氧化性由强到弱的顺序是                             。

（3）KMnO₄能与热的Na₂C₂O₄(aq,硫酸酸化）反应生成Mn²⁺和CO₂。若取用软锰矿制得的KMnO₄产品0.165g，能与0.335g Na₂C₂O₄恰好完全反应（假设杂质均不能参与反应），该产品中KMnO₄的纯度为                     。

Answer

（1）6KOH + KClO3  + 3 MnO2 →3 K2MnO4 + KCl + 3H2O；（1分×2）

（2）1:2（1分）、   0.2NA或6.02×10-22 （1分）、   KMnO4 >K2MnO4 >MnO2 （2分）  

（3）0.958（2分）

【解析】

试题分析：

（1）反应物为KOH、KClO3、MnO2，生成物为K2MnO4（锰酸钾）和KCl、水，该反应为6KOH+KClO3+3MnO2═3K2MnO4+KCl+3H2O，

故答案为：6KOH+KClO3+3MnO2═3K2MnO4+KCl+3H2O；

（2）K2MnO4转化为KMnO4的反应中K2MnO4→2KMnO4+MnO2，Mn元素的化合价由+6价升高为+7价，Mn元素的化合价由+6价降低为+4价，则氧化剂和还原剂的物质的量之比为1：2，生成0.1mol还原产物时转移电子0.1mol×（6-4）××NA=0.2NA或6.02×10-22，由氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，可知氧化性为KMnO4＞K2MnO4＞MnO2，故答案为：1：2；0.2NA或6.02×10-22；KMnO4＞K2MnO4＞MnO2；

（3）KMnO4能与热的Na2C2O4（aq，硫酸酸化）反应生成Mn2+和CO2，设KMnO4的纯度为x，则由电子守恒可知，

解得x=0.958，故答案为：0.958．

考点：本题考查氧化还原反应及其计算，明确发生的反应及反应中元素的化合价变化是解答的关键，注意28电子守恒的应用，题目难度中等．