Question

1．KMnO₄是一種常用的強氧化劑，工業上以MnO₂為原料制取KMnO₄，主要生產過程分為兩步進行：第一步將MnO₂和K0H粉碎、混勻，在空氣中加熱至熔化，并連續攪拌，制取K₂MnO₄；第二步將K₂MnO₄的濃溶液用惰性電極進行電解，在陽極區域得到KMnO₄，在陰極區域得到KOH．
（1）制取K₂MnO₄的反應中每轉移2mol電子消耗氧氣的體積（標準狀況下）是11.2L，連續攪拌的目的是與空氣充分接觸，使MnO₂氧化完全．
（2）電解K₂MnO₄的濃溶液時，陽極發生的電極反應為MnO₄^2--e^-=MnO₄^-，電解總反應的離子方程式為2MnO₄^2-+2H₂O=2MnO₄^-+2OH^-+H₂↑．

Answer 1

分析 （1）根據消耗1mol氧氣轉移4mol電子判斷；根據玻璃杯的常見作用進行分析；
（2）根據在電解槽中用鉑板作用陽極，鐵作陰極電解K₂MnO₄溶液得到KMnO₄，陰極上水得電子發生還原反應生成氫氣和氫氧根離子，陽極上錳酸根離子失電子反應氧化反應生成高錳酸根離子，兩電極方程式相加即可得總方程式．

解答 解：（1）因為消耗1mol氧氣轉移4mol電子，所以每轉移2mol電子消耗氧氣的體積（標準狀況下）是0.5×22.4=11.2L；將MnO₂和固體KOH粉碎，混合均勻，在空氣中加熱至熔化，并連續攪拌，二氧化錳能夠與空氣充分接觸，使MnO₂氧化完全，
故答案為：11.2L；與空氣充分接觸，使MnO₂氧化完全；
（2）電解錳酸鉀溶液時，陰極上水得電子生成氫氣和氫氧根離子，電極反應為2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-，陽極上錳酸根離子失電子生成高錳酸根離子，電極反應式為2MnO₄^2--2e^-=2MnO₄^-，總的離子方程式為：2MnO₄^2-+2H₂O=2MnO₄^-+2OH^-+H₂↑；
故答案為：MnO₄^2--e^-=MnO₄^-；2MnO₄^2-+2H₂O=2MnO₄^-+2OH^-+H₂↑．

點評 本題以電解原理為載體考查了電極反應式的書寫，難度不大，會根據題中已知條件以及電解原理確定生成物并寫出反應方程式是解本題的關鍵．