KMnO4是一種常見的強氧化劑，主要用於防腐、化工、制*等。現以某種軟錳礦（主要成分MnO2，還有Fe2O3、...

問題詳情：

KMnO4是一種常見的強氧化劑，主要用於防腐、化工、制*等。現以某種軟錳礦（主要成分MnO2，還有Fe2O3、Al2O3、SiO2等）作脫硫劑，通過如下簡化流程既脫除燃煤尾氣中的SO2，又製得KMnO4（反應條件已經省略）。

已知：。回答下列問題：

（1）K2MnO4中Mn的化合價為___________。

（2）濾渣A的成分是_________，析出沉澱B時，首先析出的物質是_________。

（3）步驟2中加入MnCO3的作用為_______________。

（4）濾液C中加入KMnO4時發生反應的離子方程式是_________________。

（5）步驟4中反應的化學方程式是_______________。

（6）電解制備KMnO4的裝置如圖所示。b與電源的______極相連，電解液中最好選擇_______離子交換膜（填“陽”或“*”）。電解時，陽極的電極反應式為_________。

【回答】

+6    SiO2(或二氧化矽)    Fe(OH)3(或*氧化鐵)    調節溶液的pH，促進Fe3+、Al3+水解以沉澱形式除去    3Mn2+＋2MnO4-＋2H2O=5MnO2↓＋4H+    3MnO2＋KClO3＋6KOH=3K2MnO4＋KCl＋3H2O    負    陽    MnO42--e-=MnO4-   

【分析】

SO2能與MnO2、稀H2SO4反應生成MnSO4，Fe2O3、Al2O3溶於稀H2SO4，SiO2不溶，得到的濾渣A是SiO2。濾液中含有稀H2SO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3和MnSO4，用MnCO3能除去溶液中Al3+和Fe3+，沉澱B為Al(OH)3、Fe(OH)3，濾液中含有MnSO4，向濾液C中加入KMnO4溶液得到MnO2，MnO2和KClO3、KOH反應得到K2MnO4，K2MnO4溶於水後電解得到KMnO4。

(1) K2MnO4中K元素為+1價、O元素為-2價，根據化合價的代數和為0，判斷Mn元素化合價；

(2)A為未反應的SiO2；溶度積常數小的首先生成沉澱；

(3) MnCO3能和H+反應而調節溶液的pH；

(4) KMnO4和Mn2+反應生成MnO2沉澱；

(5)根據反應物、生成物和反應條件書寫方程式；

(6)電解制備KMnO4時，MnO42-失電子發生氧化反應，在陽極上反應，a為陽極、b為*極，陽極連線原電池正極、*極連線原電池負極，陽極附近生成K2MnO4，導致K+有剩餘；電解時陽極反應式為：MnO42--e-═MnO4-。

【詳解】

SO2能與MnO2、稀H2SO4反應生成MnSO4，Fe2O3、Al2O3溶於稀H2SO4，SiO2不溶，則得到的濾渣A是SiO2，濾液中含有稀H2SO4、硫*鐵、硫*鋁和硫*錳，用MnCO3能除去溶液中Al3+和Fe3+，沉澱B為*氧化鋁、*氧化鐵沉澱，濾液中含有硫*錳，向濾液C中加入KMnO4溶液得到MnO2，MnO2和KClO3、KOH反應得到K2MnO4，K2MnO4溶於水後電解得到KMnO4。

(1)在K2MnO4中K元素為+1價，O元素為-2價，根據化合價的代數和為0，可判斷Mn元素化合價=2×4-1×2=+6；

(2)A為未反應的SiO2；溶度積常數小的首先生成沉澱，由於，所以Fe(OH)3先生成沉澱；

(3) MnCO3能和H+反應，使溶液的**減弱，故可調節溶液的pH，促進Fe3+、Al3+水解以Fe(OH)3、Al(OH)3形式沉澱除去；

(4) KMnO4和Mn2+反應生成MnO2沉澱，離子方程式為3Mn2+＋2MnO4-＋2H2O=5MnO2↓＋4H+；

(5)根據反應物、生成物結合反應條件，步驟4的化學方程式為3MnO2+KClO3+6KOH═3K2MnO4+KCl+3H2O；

(6)電解法制備KMnO4時，MnO42-在陽極上失電子發生氧化反應，a為陽極、b為*極，陽極連線原電池正極、*極連線原電池負極，則b連線負極；陽極附近生成K2MnO4，導致鉀離子有剩餘，b電極附近生成*氧根離子，所以鉀離子通過交換膜進入右側，則交換膜為陽離子交換膜；電解時陽極反應式為：MnO42--e-=MnO4-。

【點睛】

本題考查物質分離和提純的知識，明確流程圖中發生的反應、元素、化合物的*質是解本題關鍵，熟練掌握流程圖的分析方法和溶液或沉澱成分的判斷方法。

知識點：化學用語綜合判斷

題型：綜合題