Question

高锰酸钾可用于生活消毒，是中学化学常见的氧化剂。工业上，用软锰矿制高锰酸钾的流程如下：

请回答下列问题：

（1）该生产中需要纯净的CO₂气体．写出实验室制取CO₂的化学方程式                   。

（2）KMnO₄稀溶液是一种常用的消毒剂．其消毒原理与下列物质相同的是   （填字母）．

a．75%酒精    b．双氧水    c．苯酚    d． 84消毒液（NaClO溶液）

（3）写出二氧化锰和氢氧化钾熔融物中通入空气时发生的主要化学反应的方程式：              。

（4）上述流程中可以循环使用的物质有               、             （写化学式）．

（5）测定高锰酸钾样品纯度采用硫酸锰滴定：向高锰酸钾溶液中滴加硫酸锰溶液，产生黑色沉淀。当溶液由紫红色刚好褪色且半分钟不恢复，表明达到滴定终点。写出该反应的离子方程式：           。

（6）已知：常温下，Ksp[Mn（OH）₂]=2.4×10^-13。工业上，调节pH可以沉淀废水中Mn²⁺，当pH=10时，溶液中c（Mn^2）= ___________________。

（7）操作Ⅰ的名称是                      ；操作Ⅱ根据KMnO₄和K₂CO₃两物质在溶解性上的差异，采用            （填操作步骤）、趁热过滤得到KMnO₄粗晶体．

Answer

（1）CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑

（2）bd

（3）2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O；

（4）MnO2；KOH；

（5）2MnO4+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+；

（6）2.4×10-5mol/L

（7）过滤； 浓缩结晶

【解析】

试题分析：（1）实验室用石灰石与盐酸反应来制取CO2，发生反应的化学方程式为CaCO3+2HCl═ CaCl2+H2O+CO2↑；

（2）KMnO4具有强氧化性，消毒原理是氧化细菌、病毒，使蛋白质变性，b．双氧水和d．84消毒液（NaClO溶液）也具有强氧化性，能将细菌、病毒氧化，使蛋白质变性，而A．75%的酒精破坏了蛋白质原有的氢键使蛋白质变性；C．苯酚没有强氧化性，苯酚属于有机物，能使蛋白质变性；所以消毒原理与KMnO4溶液相同的是bd。

（3）根据流程图，二氧化锰与氢氧化钾溶液、氧气在高温条件下发生反应生成锰酸钾和水，化学方程式为2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O；

（4）根据流程图可知，向K2MnO4中通入CO2得到KMnO4、MnO2和碳酸钾，MnO2能重复利用；向操作Ⅱ后的溶液中加入石灰，发生反应CaO+H2O = Ca(OH)2，K2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2KOH，KOH能重复利用，所以上述流程中可以循环使用的物质有MnO2和KOH。

（5）向高锰酸钾溶液中滴定硫酸锰溶液，产生黑色沉淀，该黑色沉淀是二氧化锰，所以该滴定反应的离子方程式为2MnO4+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+；

（6）Mn(OH)2 的溶度积Ksp=c(Mn2+)c(OH-)2=2.4×10-13，当pH=10时，c(OH-)=1.0×10-4mol/L，所以c(Mn2+)=2.4×10-13/ c(OH-)2=2.4×10-5mol/L。

（7）操作Ⅰ是分离液体与固体，操作名称是过滤；操作Ⅱ是根据KMnO4和K2CO3两物质在溶解性上的差异分离物质，采用浓缩结晶、趁热过滤得到KMnO4粗晶体。

考点：考查对反应流程的分析，化学方程式和离子方程式的书写，溶度积常数的应用等知识。