Question

高锰酸钾是中学化学常用的试剂。工业上用软锰矿制备高锰酸钾流程如下：

（1）铋酸钠（NaBiO₃，不溶于水）用于定性检验酸性溶液中Mn²⁺的存在（铋的还原产物为Bi^3＋），Mn^2＋的氧化产物为MnO₄^－，写出反应的离子方程式_________________________________________。

（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_____（填代号）。

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

（3）上述流程中可以循环使用的物质有氢氧化钾和_______（写化学式）。

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

（5）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___________________，所需气体发生装置可以是______（选填代号）。

（6）操作Ⅰ的名称是________；操作Ⅱ根据 KMnO₄和K₂CO₃两物质在______（填性质）上的差异，

采用__________（填操作步骤）、趁热过滤得到 KMnO₄。

Answer

（1）2Mn2++5NaBiO3+14H+═2MnO4-+5Bi3++5Na++7H2O

（2）ab

（3）MnO2

（4）mol

（5）CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑， AC

（6）过滤，溶解性，浓缩结晶

【解析】

试题分析：二氧化锰与氢氧化钾在空气中熔融，加水溶解得到K2MnO4溶液，通入二氧化碳得到KMnO4、MnO2、K2CO3，过滤除去滤渣（MnO2），滤液为KMnO4、K2CO3溶液，浓缩结晶，趁热过滤得到KMnO4晶体，滤液中含有K2CO3，在滤液中加氢氧化钙得到碳酸钙沉淀和KOH；

（1）铋酸钠（不溶于水）在酸性溶液中与Mn2+反应生成MnO4-和Bi3+，则反应的离子方程式为：2Mn2++5NaBiO3+14H+═2MnO4-+5Bi3++5Na++7H2O；

（2）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，答案为ab；

（3）根据流程分析可知：在开始的反应物和最终的生成物中都含有MnO2和KOH，所以二氧化锰和氢氧化钾能循环使用；

（4）由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molKMnO4；

（5）实验室用盐酸与石灰石制备二氧化碳，其反应的方程式为：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑，反应不需要加热，可以用启普发生器制备，所以选用的装置为A或C；

（6）该操作是分离固体与溶液，是过滤操作，KMnO4和K2CO3在溶解性上不同采用热的情况下采用浓缩结晶的方式可分离。

【考点定位】考查物质的制备实验方案设计，涉及常见氧化剂与还原剂、氧化还原反应、化学计算和对工艺流程的理解、阅读题目获取信息的能力等。

【名师点晴】流程分析是解题关键；二氧化锰与氢氧化钾在空气中熔融，加水溶解得到K2MnO4溶液，通入二氧化碳得到KMnO4、MnO2、K2CO3，过滤除去滤渣（MnO2），滤液为KMnO4、K2CO3溶液，浓缩结晶，趁热过滤得到KMnO4晶体，滤液中含有K2CO3，在滤液中加氢氧化钙得到碳酸钙沉淀和KOH；据此分析解题。