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MnO2与过量固体KOH和KClO3在高温下反应,生成锰酸钾(K2MnO4)和KCl,K2MnO4溶液经酸化后转化为MnO2和KMnO4.一种MnO2制备KMnO4的方法如下:(1)写出“溶化氧化”的化学反应方程式:;(2)从

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MnO2与过量固体KOH和KClO3在高温下反应,生成锰酸钾(K2MnO4)和KCl,K2MnO4溶液经酸化后转化为MnO2和KMnO4.一种MnO2制备KMnO4的方法如下:
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(1)写出“溶化氧化”的化学反应方程式:___;
(2)从溶液②中得到KMnO4粗晶体的方法是___;
(3)上述流程中可以循环使用的物质是___;
(4)理论上(若不考虑制备过程中的损失与物质循环)1mol MnO2可制的___mol KMnO4
(5)已知293K时醋酸钾的溶解度为217g,硫酸钾的溶解度为11.1g,请解释酸化过程中采用醋酸而不采用盐酸或硫酸的原因:
①不采用盐酸的原因:___;
②不采用硫酸的原因:___.
(6)采用上述流程制备KMnO4产率并不高,为提高产率,还可以采用以下两种方法:
①在K2MnO4溶液中通入氯气,写出该反应的离子方程式___;
②电解K2MnO4溶液,电解的总反应离子方程式为___.
▼优质解答
答案和解析
MnO2与过量固体KOH和KClO3在高温下反应,生成锰酸钾(K2MnO4)和KCl,溶于水得到溶液①,K2MnO4溶液经加入稀醋酸酸化后转化为MnO2和KMnO4.过滤得到滤渣为MnO2,滤液为溶液②蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,干燥得到KMnO4晶体;
(1)由软锰i随高锰酸钾矿与过量固体KOH和KClO3在高温下反应,生成锰酸钾(K2MnO4)和KCl,反应中化合价变化的元素为Mn、Cl,Mn元素由+4价升高为+6,Cl元素化合价由+5降低为-1,根据化合价升降相等,则二氧化锰与氯酸钾的物质的量之比为3:1,再根据原子守恒配平方程式为:3MnO2+6KOH+KClO3
 高温 
.
 
3K2MnO4+KCl+3H2O,
故答案为:3MnO2+6KOH+KClO3
 高温 
.
 
3K2MnO4+KCl+3H2O;
(2)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,过滤洗涤得到KMnO4晶体,
故答案为:蒸发浓缩,冷却结晶;
(3)上述过程中MnO2与过量固体KOH和KClO3在高温下反应,生成锰酸钾(K2MnO4)和KCl,溶于水得到溶液①,K2MnO4溶液经加入稀硫酸酸化后转化为MnO2和KMnO4.过滤得到滤渣为MnO2,循环使用的物质为二氧化锰,
故答案为:MnO2
(4)(4)3MnO2+KClO3+6KOH
  △  
.
 
3K2MnO4+KCl+3H2O,K2MnO4转变为MnO2和KMnO4,离子反应为4H++3MnO42-═MnO2+2MnO4-+2H2O,得到定量关系为:
3MnO2~2KMnO4
3        2
1mol    
2
3
mol
故答案为:
2
3

(5)①不采用盐酸的原因是盐酸具有还原性,高锰酸钾具有氧化性,二者混合反应生成污染性的气体氯气,
故答案为:盐酸具有还原性,高锰酸钾具有氧化性,反应生成氯气;
②已知293K时醋酸钾的溶解度为217g,硫酸钾的溶解度为11.1g,硫酸钾溶解度低,在蒸发浓缩过程中容易析出而造成高锰酸钾产品纯度下降,
故答案为:硫酸钾溶解度低,在蒸发浓缩过程中容易析出而造成高锰酸钾产品纯度下降;
(6)①在K2MnO4溶液中通入氯气,氯气氧化K2MnO4为高锰酸钾,反应的离子方程式为:Cl2+2MnO42-=2MnO4-+2Cl-
故答案为:Cl2+2MnO42-=2MnO4-+2Cl-
②电解K2MnO4溶液,阳极是MnO42-失电子发生氧化反应生成MnO4-,阴极是氢离子得到电子生成氢气,结合电荷守恒、原子守恒配平书写电解反应,反应的离子方程式为:2MnO42-+2H2O
 通电 
.
 
2MnO4-+H2↑+2OH-
故答案为:2MnO42-+2H2O
 通电 
.
 
2MnO4-+H2↑+2OH-