二氧化錳和高錳酸鉀是重要的化學用品文獻資料:K2MnO4為暗綠色固體,在強堿性溶液中穩(wěn)定,在中性或酸性溶液中易發(fā)生歧化反應(Mn的化合價既升高又降低).
Ⅰ.用軟錳礦吸收含SO2的廢氣,制備高純度的硫酸錳晶體
已知:①MnO2(s)═Mn(s)+O2(g)ΔH=+520kJ?mol-1
②S(s)+O2(g)═SO2(g)ΔH=-297kJ?mol-1
③Mn(s)+2O2(g)+S(s)═MnSO4(s)ΔH=-1065kJ?mol-1
(1)固體MnO2和SO2(g)反應生成MnSO4固體的熱化學方程式為
MnO2(s)+SO2(g)=MnSO4(s) ΔH=-248kJ/mol
MnO2(s)+SO2(g)=MnSO4(s) ΔH=-248kJ/mol
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Ⅱ.工業(yè)上常用軟錳礦(主要成分MnO2)為原料制備高錳酸鉀.其方法為:將軟錳礦(主要成分MnO2)充分粉碎后與KOH固體混合,通入空氣充分焙燒,生成暗綠色熔融態(tài)物質.冷卻,將固體研細,用稀KOH溶液浸取,過濾,得暗綠色溶液(主要成分為K2MnO4).再將K2MnO4溶液采用惰性電極隔膜法電解,制得KMnO4.
(2)軟錳礦與KOH固體混合焙燒前充分粉碎的原因是 增大接觸面積,加快反應速率
增大接觸面積,加快反應速率
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(3)焙燒時發(fā)生反應的化學方程式為 .
(4)固體研細后稀KOH溶液浸取的原因是 K2MnO4在強堿性溶液中穩(wěn)定,在中性或酸性溶液中不穩(wěn)定
K2MnO4在強堿性溶液中穩(wěn)定,在中性或酸性溶液中不穩(wěn)定
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(5)用惰性電極隔膜法電解K2MnO4溶液的裝置為如圖:
①a極的電極反應為 MnO42--e-=MnO4-
MnO42--e-=MnO4-
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②研究發(fā)現(xiàn),用無膜法電解時,錳元素利用較低,其原因是 陰離子MnO42-、MnO4-在陰極得到電子被還原
陰離子MnO42-、MnO4-在陰極得到電子被還原
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Ⅲ.測定KMnO4產(chǎn)品的純度
(6)測定KMnO4產(chǎn)品的純度可用標準Na2SO3溶液滴定.
①取某KMnO4產(chǎn)品0.5000g溶于水,并加入 B
B
(填字母)進行酸化.
A.稀鹽酸
B.稀硫酸
C.硝酸
D.次氯酸
②所得溶液用0.2000mol?L-1標準Na2SO3溶液進行滴定,滴定至終點記錄實驗消耗Na2SO3溶液的體積.
重復步驟①②,三次平行實驗數(shù)據(jù)如表。(有關離子方程式為2MnO4-+5SO32-+6H+═5SO42-+2Mn2++3H2O)
實驗次數(shù) |
1 |
2 |
3 |
消耗Na2SO3溶液體積/mL |
19.30 |
20.98 |
21.02 |
計算該KMnO
4(式量為:158)產(chǎn)品的純度為
53.1%
53.1%
(結果保留三位有效數(shù)字).