Question

【題目】（I）實驗室可由軟錳礦(主要成分為MnO2)制備KMnO4，方法如下：軟錳礦和過量的固體KOH和KClO3在高溫下反應，生成錳酸鉀(K2MnO4)和KCl；用水溶解，濾去殘渣，濾液酸化后，K2MnO4轉變為MnO2和KMnO4；濾去MnO2沉淀，濃縮溶液，結晶得到深紫色的針狀KMnO4。試回答：

(1)軟錳礦制備K2MnO4的化學方程式是____________________________。

(2)K2MnO4制備KMnO4的離子方程式是__________________________________。

(3)KMnO4能與熱的稀硫酸酸化的Na2C2O4反應，生成Mn2＋和CO2，該反應的化學方程式是________________________________________________。

（II）檢驗Na2SO3樣品部分被氧化的實驗操作及現象_____________________。

（III）在強堿溶液中NaClO與Fe(OH)3反應生成Na2FeO4：_______________________。

Answer 1

【答案】 3MnO2＋KClO3＋6KOH3K2MnO4＋KCl＋3H2O 3MnO42－＋4H＋===MnO2↓＋2MnO4－＋2H2O 2KMnO4＋8H2SO4＋5Na2C2O4===2MnSO4＋K2SO4＋10CO2↑＋5Na2SO4＋8H2O 取樣品，加入過量稀鹽酸，產生有刺激性氣味的氣體，通入品紅溶液，品紅溶液褪色；再加入BaCl2溶液，產生白色沉淀 3ClO－＋4OH－＋2Fe(OH)3===3Cl－＋5H2O＋2FeO42－

【解析】(I)(1)由軟錳礦與過量固體KOH和KClO3在高溫下反應，生成錳酸鉀(K2MnO4)和KCl，反應中化合價變化的元素為Mn、Cl，Mn元素由+4價升高為+6，Cl元素化合價由+5降低為-1，根據化合價升降相等，則二氧化錳與氯酸鉀的物質的量之比為3：1，再根據原子守恒配平方程式為：3MnO2+6KOH+KClO33K2MnO4+KCl+3H2O，故答案為：3MnO2+6KOH+KClO3 3K2MnO4+KCl+3H2O；

(2)由濾液酸化后，K2MnO4轉變為MnO2和KMnO4，反應中只有Mn元素化合價變化，Mn元素部分由+6價降低為+4，部分升高為+7，根據化合價升降相等，則二氧化錳與高錳酸鉀的物質的量之比為1：2，再根據電荷守恒、原子守恒配平方程式為：3MnO42-+4H+═MnO2↓+2MnO4-+2H2O，故答案為：3MnO42-+4H+═MnO2↓+2MnO4-+2H2O；

(3)KMnO4能與熱的稀硫酸酸化的Na2C2O4反應，生成Mn2＋和CO2，根據質量守恒，同時會生成硫酸鉀和硫酸鈉，反應的化學方程式為2KMnO4＋8H2SO4＋5Na2C2O4===2MnSO4＋K2SO4＋10CO2↑＋5Na2SO4＋8H2O，故答案為：2KMnO4＋8H2SO4＋5Na2C2O4===2MnSO4＋K2SO4＋10CO2↑＋5Na2SO4＋8H2O；

(II)檢驗Na2SO3樣品部分被氧化需要檢驗混合物中含有亞硫酸鈉和硫酸鈉，實驗操作及現象為取少量固體溶于水，先足量加鹽酸后，產生有刺激性氣味的氣體，通入品紅溶液，品紅溶液褪色；再加氯化鋇，觀察到生成白色沉淀，故答案為：取少量固體溶于水，先足量加鹽酸后，產生有刺激性氣味的氣體，通入品紅溶液，品紅溶液褪色；再加氯化鋇，觀察到生成白色沉淀；

(III)在強堿溶液中NaClO與Fe(OH)3反應生成Na2FeO4的離子反應為2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-═2FeO42-+3Cl-+5H2O，故答案為：2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-═2FeO42-+3Cl-+5H2O。