Question

高锰酸钾是锰的重要化合物和常用的氧化剂。以下是工业上用软锰矿制备高锰酸钾的一种工艺流程。

（1）KMnO₄稀溶液是一种常用的消毒剂。其消毒机理与下列___（填序号）物质相似。

A．75%酒精     B．双氧水    C．苯酚  D．84消毒液（NaClO溶液）

（2）写出MnO₂、KOH的熔融混合物中通入空气时发生的主要反应的化学方程式：

___________________________________________________________________。

（3）向K₂MnO₄溶液中通入CO₂以制备KMnO₄，该反应中的还原剂是：_______。

（4）上述流程中可以循环使用的物质有石灰、二氧化碳、___和___（写化学式）。

（5）若不考虑物质循环与制备过程中的损失，则1 mol MnO₂可制得_____mol KMnO₄。

Answer

BD 2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O K2MnO4 MnO2 KOH 2/3

【解析】

（1）KMnO4有强氧化性，消毒原理与84消毒液、双氧水一样；

（2）由工艺流程转化关系可知，MnO2、KOH的熔融混合物中通入空气时发生反应生成K2MnO4，根据元素守恒还应生成水，根据守恒法配平；

（3）由工艺流程转化关系可知，向K2MnO4溶液中通入CO2制备KMnO4、还生成K2CO3、MnO2，所含元素化合价升高的反应物是还原剂；

（4）制备中利用的原料，在转化过程中又生成的可以循环利用；

（5）根据反应的方程式判断。

（1）KMnO4有强氧化性，利用其强氧化性杀菌消毒，消毒原理与84消毒液、双氧水一样，故选BD；

（2）由工艺流程转化关系可知，MnO2、KOH的熔融混合物中通入空气时发生反应生成K2MnO4，根据元素守恒还应生成水，反应中锰元素由+4价升高为+6价，总升高2价，氧元素由0价降低为-2价，总共降低4价，化合价升降最小公倍数为4，所以MnO2系数2，O2系数为1，根据锰元素守恒确定K2MnO4系数为2，根据钾元素守恒确定KOH系数为4，根据氢元素守恒确定H2O系数为2，所以反应化学方程式为2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O；

（3）由工艺流程转化关系可知，向K2MnO4溶液中通入CO2制备KMnO4、还生成K2CO3、MnO2，反应只有Mn元素的化合价发生变化，由+6价降低为+4价，由+6价升高为+7价，所以K2MnO4既是氧化剂又是还原剂。

（4）制备中利用的原料，在转化过程中又生成的可以循环利用．由转化关系图知，除石灰、二氧化碳外，K2MnO4溶液中通入CO2以制备KMnO4生成的MnO2及最后由母液加入石灰生成的KOH，会在MnO2、KOH的熔融制备K2MnO4中被循环利用。

（5）2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O可知最初的原料中1mol MnO2恰好得到1mol K2MnO4。由3K2MnO4+2CO2＝2KMnO4+2K2CO3+MnO2知，1mol K2MnO4在反应中能得到2/3molKMnO4。