Question

高錳酸鉀是錳的重要化合物和常用的氧化劑，工業(yè)用軟錳礦制備高錳酸鉀的實驗流程如下：

（1）上述流程中可以循環(huán)使用的物質(zhì)有                              （寫化學(xué)式）
（2）從經(jīng)濟環(huán)保角度考慮，要完全反應(yīng)b需要的試劑最好是         ，并寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式                                          。
（3）高錳酸鉀是氧化還原滴定分析時常用的一種試劑，在滴定操作時，應(yīng)將高錳酸鉀標(biāo)準溶液盛放在                   （填“酸式”或“堿式”）滴定管中，用酸性KMnO₄溶液滴定硫酸亞鐵晶體(FeSO₄?7H₂O)溶液, 寫出滴定反應(yīng)的離子方程式           。
（4）KMnO₄、雙氧水、活性炭常用于飲用水的處理，但三者在聯(lián)合使用時必須有先后順序。①氧化反應(yīng)：H₂O₂ - 2e^- → 2H⁺ + O₂↑；還原反應(yīng):MnO₄^- + 5e^- + 8H⁺ → Mn²⁺ + 4H₂O
寫出該氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式                                      。
②在處理飲用水時，活性炭應(yīng)在高錳酸鉀反應(yīng)結(jié)束后投放，否則會發(fā)生KMnO₄+ C+ H₂O→MnO₂ + X + K₂CO₃（未配平），其中X的化學(xué)式為           。

Answer 1

(1)MnO₂     KOH (2)生石灰或熟石灰（CaO 或 CaOH）
CaO+H₂O+K₂CO₃=2KOH+CaCO₃↓ 或Ca(OH)₂+K₂CO₃=2KOH+CaCO₃↓  
(3) 酸式    5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂0 
(4)①5H₂O₂+2KMnO₄+3H₂SO₄=K₂SO₄+2K₂SO₄+2MnSO₄+5O₂↑+8H₂O②KHCO₃ 

試題分析：流程圖中發(fā)生兩個反應(yīng)：2MnO₂+4KOH+O₂2KMnO₄+2H₂O、3K₂MnO₄+2CO₂=2KMnO₄+MnO₂+2K₂CO₃，操作I過濾出MnO₂可循環(huán)使用、操作II分離出KMnO₄晶體，濾液為K₂CO₃溶液，反應(yīng)b為K₂CO₃生成KOH，生成的KOH可循環(huán)使用。反應(yīng)b中另一反應(yīng)物可為氫氧化鈣或氫氧化鋇，從環(huán)保角度考慮最好用氫氧化鈣或氧化鈣。（3）高錳酸鉀溶液具有強氧化性，應(yīng)盛放在酸式滴定管中，酸性高錳酸鉀溶液氧化Fe²⁺生成Fe³⁺，同時MnO₄^-被還原為Mn²⁺。（4）將氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)相加，消去電子即得反應(yīng)離子方程式，再將離子方程式改為化學(xué)方程式。配平方程式時，先根據(jù)得失電子相等配平，再根據(jù)原子守恒配平。
點評：鋇離子是重金屬離子，可溶性鋇鹽有毒。如透視用的鋇餐是硫酸鋇的懸濁液，不能用碳酸鋇的懸濁液，因碳酸鋇與胃酸生成氯化鋇有劇毒。