Question

【題目】錳及其化合物間的轉(zhuǎn)化如圖。

請回答下列問題：

（1）反應①發(fā)生的主要化學反應的方程式為：_____。

（2）粗KMnO4晶體中含有少量的K2CO3，為了得到純的KMnO4晶體，操作Ⅲ的名稱為_____。

（3）測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____，表明達到滴定終點。

（4）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pH=10時，溶液中c（Mn2+）=_____。

（5）如圖，用Fe、C作電極電解含MnO4-的堿性污水，使之轉(zhuǎn)化為Mn(OH)2沉淀除去。A電極是____（填“Fe”或“C”），該電極的產(chǎn)物使堿性污水中MnO4-轉(zhuǎn)化為沉淀除去的離子方程式為____。

Answer 1

【答案】2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O 重結(jié)晶（或溶解、蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶） 滴入最后一滴硫酸錳溶液，高錳酸鉀溶液由紫紅色剛好褪色且半分鐘不恢復 2.4×10-5mol/L Fe 5Fe2++MnO4-+9OH-+4H2O=5Fe(OH)3↓+Mn(OH)2↓

【解析】

將MnO2和KOH粉碎混合，目的是增大反應物的接觸面積，加快反應速率，然后將混合物熔融并通入空氣，根據(jù)流程圖知，二者反應生成K2MnO4，根據(jù)元素守恒知還生成H2O，K2MnO4和CO2反應生成KMnO4、K2CO3、MnO2，KMnO4、K2CO3易溶于水而MnO2難溶于水，將KMnO4、K2CO3、MnO2溶于水然后過濾得到KMnO4、K2CO3混合溶液，再根據(jù)KMnO4、K2CO3溶解度差異采用濃縮結(jié)晶、趁熱過濾得到KMnO4粗晶體，重結(jié)晶得到純KMnO4晶體。

(1)由工藝流程轉(zhuǎn)化關系可知，MnO2、KOH的熔融混合物中通入空氣時發(fā)生反應生成K2MnO4，根據(jù)元素守恒還應生成水，則反應化學方程式為2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O；

(2)粗KMnO4晶體中含有少量的K2CO3，為了得到純的KMnO4晶體，操作Ⅲ是粗晶體提純，操作的名稱為重結(jié)晶；

(3)測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，當高錳酸鉀溶液由紫紅色剛好褪色且半分鐘不恢復，表明達到滴定終點；

(4)當pH=10時，c(OH-)=1×10-4 mol/L，根據(jù)Ksp[Mn(OH)2]=c(Mn2+)c2(OH-)，可知c(Mn2-)= =2.4×10-5mol/L；

(5)用Fe、C作電極電解含MnO4-的污水，需要還原劑，電解池中鐵做陽極失電子生成亞鐵離子，亞鐵離子還原高錳酸根離子生成錳離子，在堿溶液中生成氫氧化錳，反應的離子方程式為：5Fe2++MnO4-+9OH-+4H2O=5Fe(OH)3↓+Mn(OH)2↓。