Question

工業(yè)上用MnO₂為原料制取KMnO₄，主要生產(chǎn)過程分為兩步進(jìn)行：第一步將MnO₂和KOH粉碎，混勻，在空氣中加熱至熔化，并連續(xù)攪拌，制取K₂MnO₄；第二步將K₂MnO₄的濃溶液用惰性電極進(jìn)行電解，在陽極上得到KMnO₄，在陰極上得到KOH．
（1）制取K₂MnO₄的反應(yīng)方程式是

 

，連續(xù)攪拌的目的是

 

．
（2）電解K₂MnO₄的濃溶液時(shí)，兩極發(fā)生的電極反應(yīng)式：陰極是

 

，陽極是

 

；電解的總反應(yīng)方程式是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：電解原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）根據(jù)化合價(jià)的變化則說明氧氣氧化MnO₂制取K₂MnO₄；根據(jù)玻璃杯的常見作用進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)在電解槽中用鉑板作用陽極，鐵作陰極電解K₂MnO₄溶液得到KMnO₄，陰極上水得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣和氫氧根離子，陽極上錳酸根離子失電子反應(yīng)氧化反應(yīng)生成高錳酸根離子，兩電極方程式相加即可得總方程式．

解答： 解：（1）根據(jù)化合價(jià)變化，MnO₂化合價(jià)有+4價(jià)被氧化成K₂MnO₄的+6價(jià)，化合價(jià)升高，則氧氣化合價(jià)減低，所以方程式為：2MnO₂+4KOH+O₂=2 K₂MnO₄+2H₂O；將MnO₂和固體KOH粉碎，混合均勻，在空氣中加熱至熔化，并連續(xù)攪拌，二氧化錳能夠與空氣充分接觸，使MnO₂氧化完全，
故答案為：2MnO₂+4KOH+O₂=2 K₂MnO₄+2H₂O；與空氣充分接觸，使MnO₂氧化完全；
（2）電解錳酸鉀溶液時(shí)，陰極上水得電子生成氫氣和氫氧根離子，電極反應(yīng)為2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-，陽極上錳酸根離子失電子生成高錳酸根離子，電極反應(yīng)式為2MnO₄^2--2e^-=2MnO₄^-，總方程式為：2K₂MnO₄+2H₂O=2KMnO₄+2KOH+H₂↑；
故答案為：2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-；MnO₄^2--e^-=MnO₄^-；2K₂MnO₄+2H₂O=2KMnO₄+2KOH+H₂↑．

點(diǎn)評(píng)：本題以電解原理為載體考查了電極反應(yīng)式的書寫，難度不大，會(huì)根據(jù)題中已知條件以及電解原理確定生成物并寫出反應(yīng)方程式是解本題的關(guān)鍵．