Question

（14分）由软锰矿（主要成分为MnO₂）制备KMnO₄的实验流程可表示如下：

（1）反应Ⅰ发生反应的化学方程式是                      ；

反应Ⅱ发生反应的离子方程式是                         ；

（2）操作Ⅲ的实验步骤为      、      ；可循环利用的物质的化学式为      ；

（3）计算用2．5kg含MnO₂80%的软锰矿制备，理论上可得KMnO₄为               ：

（4）取制得的产品6．5g，配成250mL溶液；准确称取纯Na₂C₂O₄1．34g配成适量溶液。用上述KMnO₄溶液滴定Na₂C₂O₄溶液，恰好反应（氧化产物为CO₂，还原产物为Mn²⁺）时，消耗KMnO₄溶液的体积为25．00mL。该KMnO₄的纯度为              %（保留小树点后一位）。

Answer

（1）3MnO2＋KClO3＋6KOH3K2MnO4＋KCl＋3H2O． （2分）

3MnO42－＋4H+＝MnO2↓＋2MnO4－＋2H2O （2分）

（2）浓缩（2分） 结晶（2分） MnO2 （2分）

（3）2．4kg （2分）

（4）97．2% （2分）

【解析】

试题分析：（1）根据题给流程知，KOH、KClO3、MnO2共熔制得K2MnO4、KCl，由原子守恒可知，还会生成H2O，反应方程式为：3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O；由流程图可知，操作Ⅰ的滤液酸化生成高锰酸钾与二氧化锰，应是锰酸根与氢离子反应生成二氧化锰与高锰酸根离子，同时生成水，反应方程式为：3MnO42-+4H+=MnO2↓+2MnO4-+2H2O；（2）操作Ⅲ是从溶液中获得高锰酸钾晶体，应采取加热蒸发、冷却结晶等操作；操作Ⅱ的滤渣中含有二氧化锰，可以在反应Ⅰ中循环利用；（3）根据反应Ⅰ、Ⅱ，可以得出关系式3MnO2——2KMnO4，令理论上可得KMnO4为x kg，则87×3：2×158=2.5kg×80%：xkg，解得：x=2.4；（4）发生反应2KMnO4+5Na2C2O4+8H2SO4K2SO4+2MnSO4+5Na2SO4+10CO2↑+8H2O，令KMnO4的纯度为y，根据2KMnO4——5Na2C2O4代入题给数据计算 2×158：5×134=6.5g×y×0.1：1.34g解得y=97.2%。

考点：以化学工艺流程为载体考查化学方程式、离子方程式的书写，化学实验基本操作，化学计算。