Question

【題目】高錳酸鉀可用于生活消毒，是中學(xué)化學(xué)常見的氧化劑。工業(yè)上，用軟錳礦制高錳酸鉀的流程如下：

請(qǐng)回答下列問題：

（1）該生產(chǎn)中需要純凈的CO2氣體．寫出實(shí)驗(yàn)室制取CO2的化學(xué)方程式 。

（2）KMnO4稀溶液是一種常用的消毒劑．其消毒原理與下列物質(zhì)相同的是 （填字母）．

a．75%酒精 b．雙氧水 c．苯酚 d． 84消毒液（NaClO溶液）

（3）寫出二氧化錳和氫氧化鉀熔融物中通入空氣時(shí)發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)的方程式： 。

（4）上述流程中可以循環(huán)使用的物質(zhì)有 、 （寫化學(xué)式）．

（5）測(cè)定高錳酸鉀樣品純度采用硫酸錳滴定：向高錳酸鉀溶液中滴加硫酸錳溶液，產(chǎn)生黑色沉淀。當(dāng)溶液由紫紅色剛好褪色且半分鐘不恢復(fù)，表明達(dá)到滴定終點(diǎn)。寫出該反應(yīng)的離子方程式： 。

（6）已知：常溫下，Ksp[Mn（OH）2]=2.4×10-13。工業(yè)上，調(diào)節(jié)pH可以沉淀廢水中Mn2+，當(dāng)pH=10時(shí)，溶液中c（Mn2）= ___________________。

（7）操作Ⅰ的名稱是 ；操作Ⅱ根據(jù)KMnO4和K2CO3兩物質(zhì)在溶解性上的差異，采用 （填操作步驟）、趁熱過濾得到KMnO4粗晶體．

Answer 1

【答案】（1）CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑

（2）bd

（3）2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O；

（4）MnO2；KOH；

（5）2MnO4+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+；

（6）2.4×10-5mol/L

（7）過濾； 濃縮結(jié)晶

【解析】

試題分析：（1）實(shí)驗(yàn)室用石灰石與鹽酸反應(yīng)來制取CO2，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCO3+2HCl═ CaCl2+H2O+CO2↑；

（2）KMnO4具有強(qiáng)氧化性，消毒原理是氧化細(xì)菌、病毒，使蛋白質(zhì)變性，b．雙氧水和d．84消毒液（NaClO溶液）也具有強(qiáng)氧化性，能將細(xì)菌、病毒氧化，使蛋白質(zhì)變性，而A．75%的酒精破壞了蛋白質(zhì)原有的氫鍵使蛋白質(zhì)變性；C．苯酚沒有強(qiáng)氧化性，苯酚屬于有機(jī)物，能使蛋白質(zhì)變性；所以消毒原理與KMnO4溶液相同的是bd。

（3）根據(jù)流程圖，二氧化錳與氫氧化鉀溶液、氧氣在高溫條件下發(fā)生反應(yīng)生成錳酸鉀和水，化學(xué)方程式為2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O；

（4）根據(jù)流程圖可知，向K2MnO4中通入CO2得到KMnO4、MnO2和碳酸鉀，MnO2能重復(fù)利用；向操作Ⅱ后的溶液中加入石灰，發(fā)生反應(yīng)CaO+H2O = Ca(OH)2，K2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2KOH，KOH能重復(fù)利用，所以上述流程中可以循環(huán)使用的物質(zhì)有MnO2和KOH。

（5）向高錳酸鉀溶液中滴定硫酸錳溶液，產(chǎn)生黑色沉淀，該黑色沉淀是二氧化錳，所以該滴定反應(yīng)的離子方程式為2MnO4+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+；

（6）Mn(OH)2 的溶度積Ksp=c(Mn2+)c(OH-)2=2.4×10-13，當(dāng)pH=10時(shí)，c(OH-)=1.0×10-4mol/L，所以c(Mn2+)=2.4×10-13/c(OH-)2=2.4×10-5mol/L。

（7）操作Ⅰ是分離液體與固體，操作名稱是過濾；操作Ⅱ是根據(jù)KMnO4和K2CO3兩物質(zhì)在溶解性上的差異分離物質(zhì)，采用濃縮結(jié)晶、趁熱過濾得到KMnO4粗晶體。