Question

實驗室可有軟錳礦（主要成分為MnO₂）制備KMnO₄，方法如下：軟錳礦與過量固體KOH和KClO₃在高溫下反應，生成錳酸鉀（K₂MnO₄）和KCl；用水溶解，濾去殘渣，濾液酸化后，K₂MnO₄轉變為MnO₂和KMnO₄；濾去MnO₂沉淀，濃縮濾液，結晶得到深紫色的針狀KMnO₄．請回答：
（1）軟錳礦制備K₂MnO₄的化學方程式是______ 3K₂MnO₄+KCl+3H₂O

Answer 1

【答案】分析：（1）根據反應物與生成物來書寫反應方程式；
（2）根據反應物與生成物來書寫反應方程式；
（3）利用化學反應方程式及二氧化錳的質量代入計算；
（4）根據KMnO₄能與熱的經硫酸化的Na₂C₂O₄反應生成Mn²⁺和CO₂，并利用質量守恒定律來書寫反應方程式；
（5）利用（4）中的化學反應方程式及恰好與0.335g純Na₂C₂O₄反應完全來計算．
解答：解：（1）由軟錳礦與過量固體KOH和KClO₃在高溫下反應，生成錳酸鉀（K₂MnO₄）和KCl，則反應為3MnO₂+6KOH+KClO₃3K₂MnO₄+KCl+3H₂O，
故答案為：3MnO₂+6KOH+KClO₃3K₂MnO₄+KCl+3H₂O；
（2）由濾液酸化后，K₂MnO₄轉變為MnO₂和KMnO₄，則反應為3MnO₄^2-+4H⁺═MnO₂↓+2MnO₄^-+2H₂O，
故答案為：3MnO₄^2-+4H⁺═MnO₂↓+2MnO₄^-+2H₂O；
（3）由3MnO₂+6KOH+KClO₃3K₂MnO₄+KCl+3H₂O、3MnO₄^2-+4H⁺═MnO₂↓+2MnO₄^-+2H₂O可知，反應物和生成物間的計量關系為：
MnO₂→K₂MnO₄→KMnO₄
 87          158×
2.5×80%      x
x=，
答：KMnO₄的理論產量是2.4g；
（4）由KMnO₄能與熱的經硫酸化的Na₂C₂O₄反應生成Mn²⁺和CO₂，則反應為2KMnO₄+5Na₂C₂O₄+8H₂SO₄ K₂SO₄+2MnSO₄+5Na₂SO₄+10CO₂+8H₂O，
故答案為：2KMnO₄+5Na₂C₂O₄+8H₂SO₄ K₂SO₄+2MnSO₄+5Na₂SO₄+10CO₂+8H₂O；
（5）設該KMnO₄的純度為y，根據2KMnO₄+5Na₂C₂O₄+8H₂SO₄ K₂SO₄+2MnSO₄+5Na₂SO₄+10CO₂+8H₂O可知，
    KMnO₄---Na₂C₂O₄
    ×158      134
    0.165×y     0.335
y=，
答：該KMnO₄的純度為95.8%．
點評：本題考查化學反應方程式的書寫及有關氧化還原反應的計算，明確反應物與生成物及物質之間的關系是解答的關鍵，難度不大．