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实验室可由软锰矿(主要成分为MnO2)制备KMnO4,方法如下:①软锰矿和过量的固体KOH和KClO3在高温下反应生成锰酸钾(K2MnO4)和KCl,方程式为:3MnO2+KClO3+6KOH△.3K2MnO4+KCl+3H2O;②用水溶解,

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实验室可由软锰矿(主要成分为MnO2)制备KMnO4,方法如下:
①软锰矿和过量的固体KOH和KClO3在高温下反应生成锰酸钾(K2MnO4)和KCl,方程式为:3MnO2+KClO3+6KOH
  △  
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3K2MnO4+KCl+3H2O;
②用水溶解,滤去残渣,滤液酸化后,K2MnO4转变为MnO2和KMnO4
③滤去MnO2沉淀,浓缩溶液,结晶得到深紫色的针状KMnO4
试回答:
(1)步骤①中的反应,氧化剂是______,氧化产物是______(均填化学式).
(2)写出步骤②的离子方程式:______.
(3)步骤3的操作是:______.
(4)MnO2可用作碱性锌锰干电池的原料,该电池以KOH溶液作电解质溶液,放电时反应为Zn+2MnO2+2H2O═2MnO(OH)+Zn(OH)2;该电池的正极反应式为______.
(5)MnO2也可用作实验室制氯气的原料,现按下列两种取量反应,比较产生氯气在相同状况下的体积大小,并说明原因:
①50mL 12mol/L盐酸与足量MnO2共热反应
②0.15mol MnO2与足量12mol/L盐酸共热反应
(6)现在有上述实验制得的KMnO4以及Fe2(SO43、MnSO4、K2SO4、FeSO4、H2SO4、H2O等七种物质,可以组成一个氧化还原反应,写出配平之后的该反应的反应物,并用单线桥标明电子转移关系:______.
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3K2MnO4+KCl+3H2O;
②用水溶解,滤去残渣,滤液酸化后,K2MnO4转变为MnO2和KMnO4
③滤去MnO2沉淀,浓缩溶液,结晶得到深紫色的针状KMnO4
试回答:
(1)步骤①中的反应,氧化剂是______,氧化产物是______(均填化学式).
(2)写出步骤②的离子方程式:______.
(3)步骤3的操作是:______.
(4)MnO2可用作碱性锌锰干电池的原料,该电池以KOH溶液作电解质溶液,放电时反应为Zn+2MnO2+2H2O═2MnO(OH)+Zn(OH)2;该电池的正极反应式为______.
(5)MnO2也可用作实验室制氯气的原料,现按下列两种取量反应,比较产生氯气在相同状况下的体积大小,并说明原因:
①50mL 12mol/L盐酸与足量MnO2共热反应
②0.15mol MnO2与足量12mol/L盐酸共热反应
(6)现在有上述实验制得的KMnO4以及Fe2(SO43、MnSO4、K2SO4、FeSO4、H2SO4、H2O等七种物质,可以组成一个氧化还原反应,写出配平之后的该反应的反应物,并用单线桥标明电子转移关系:______.
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▼优质解答
答案和解析
(1)3MnO22+KClO33+6KOH
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3K2MnO4+KCl+3H2O中,Mn元素的化合价升高,Cl元素的化合价降低,则KClO3为氧化剂,K2MnO4为氧化产物,
故答案为:KClO3;K2MnO4
(2)K2MnO4转变为MnO2和KMnO4,为Mn元素自身氧化还原反应,离子反应为4H++3MnO42-═MnO2+2MnO4-+2H2O,故答案为:4H++3MnO42-═MnO2+2MnO4-+2H2O;
(3)由溶液得到晶体,需要蒸发浓缩,冷却结晶,即步骤③的操作为蒸发浓缩,冷却结晶,故答案为:蒸发浓缩,冷却结晶;
(4)碱性电池中,正极上MnO2得到电子,正极反应为MnO2+e-+H2O═MnO(OH)+OH-,故答案为:MnO2+e-+H2O═MnO(OH)+OH-
(5)稀盐酸与二氧化锰不反应,只有浓盐酸与二氧化锰反应生成氯气,由两个反应对比可知,②产生的氯气更多,因为①中随反应进行盐酸变稀后反应停止,
答:②产生的氯气更多,因为①中随反应进行盐酸变稀后反应停止;
(6)发生2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4=K2SO4+2MnSO4+5Fe2(SO43+8H2O,Fe失去电子,Mn得到电子,转移10e-,用单线桥标明电子转移关系为
,故答案为:
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.   3K22MnO44+KCl+3H22O中,Mn元素的化合价升高,Cl元素的化合价降低,则KClO33为氧化剂,K22MnO44为氧化产物,
故答案为:KClO33;K22MnO44;
(2)K22MnO44转变为MnO22和KMnO44,为Mn元素自身氧化还原反应,离子反应为4H+++3MnO442-2-═MnO22+2MnO44--+2H22O,故答案为:4H+++3MnO442-2-═MnO22+2MnO44--+2H22O;
(3)由溶液得到晶体,需要蒸发浓缩,冷却结晶,即步骤③的操作为蒸发浓缩,冷却结晶,故答案为:蒸发浓缩,冷却结晶;
(4)碱性电池中,正极上MnO22得到电子,正极反应为MnO22+e--+H22O═MnO(OH)+OH--,故答案为:MnO22+e--+H22O═MnO(OH)+OH--;
(5)稀盐酸与二氧化锰不反应,只有浓盐酸与二氧化锰反应生成氯气,由两个反应对比可知,②产生的氯气更多,因为①中随反应进行盐酸变稀后反应停止,
答:②产生的氯气更多,因为①中随反应进行盐酸变稀后反应停止;
(6)发生2KMnO44+10FeSO44+8H22SO44=K22SO44+2MnSO44+5Fe22(SO44)33+8H22O,Fe失去电子,Mn得到电子,转移10e--,用单线桥标明电子转移关系为
,故答案为: