Question

1991年美國的B，M，Trost首次提出了化學反應的原子經濟性的概念。原子經濟性可以用原子利用率來衡量。

原子利用率（%）=

KOH是一種重要的化工原料，廣泛應用于KMnO₄、K₂CO₃的生產。

（1）某同學用KOH、CO₂為原料，以提高原子利用率為原則，在實驗室制取K₂CO₃固體。所設計的兩套方案分別為：

        ①方案一：

          先配制KOH溶液，然后通過過量CO₂，再經過蒸發結晶、灼燒得到K₂CO₃固體。在蒸發結晶過程中用玻璃棒攪拌的目的是

                                                                            。

②方案二：

  第一步驟為：配制KOH溶液并將其等分于兩燒杯中。

 第二步驟作為：向其中一燒杯中通入                       ，反應的化學方程式為                                     。

將兩溶液混合，再經蒸發結晶、灼燒便可得到K₂CO₃固體。

③試從原子經濟性的角度評價上述實驗方案。

                                                                 。

（2）工業上利用KOH和MnO₂為原料制取KMnO₄。主要生產過程分兩步進行：

第一步將MnO₂和固體KOH粉碎，混合均勻，在空氣中加熱之熔化，并連續攪拌以制取K₂MnO₄；第二步為電解K₂MnO₄的濃溶液制取KMnO₄。

①第一步反應的化學方程式為                           。

②電解K₂MnO₄的濃溶液時，電解池中陰極的實驗現象為                 。

③用KOH、MnO₂等為原料制取K₂MnO₄過程中的原子利用率為           。

Answer 1

（1）①防止局部過勢，造成蒸發物飛濺

②過量CO₂；KOH+CO₂=KHCO₃

③方案二比方案一的原子利用率高（或得到等量K₂CO₂固體時，方案一比方案二CO₂的消耗量高）

（2）①2MnO₂+4KOH+O₂         2K₂MnO₄+2H₂O

②產生無色氣泡

③91.6%