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(12分) 实验室可由软锰矿(主要成分为 MnO2)制备 KMnO4,方法如下:软锰矿与过量固体 KOH 和KClO3 在高温下反应,生成锰酸钾(K2MnO4)和 KCl;用水溶解,滤去残渣,滤液酸化后,K2MnO4转变为MnO2和 KMnO4;滤去MnO2沉淀,浓缩滤液,结晶得到深紫色的针状KMnO4请回答:

(1)软锰矿制备K2MnO4的化学方程式是                                  

(2)K2MnO4制备KMnO4的离子方程式是                                  

(3)配平氧化还原反应方程式:

__ C2O42-+__MnO4-+__H+=__CO2+__Mn2++__H2O

(4)称取6.0 g含H2C2O4·2H2O、KHC2O4和K2SO4的试样,加水溶解,配成250mL溶液。量取两份此溶液各25.00 mL,分别置于两个锥形瓶中。

①第一份溶液中加入酚酞试液,滴加0.25 mol·L-1NaOH溶液至20.00 mL时,溶液由无色变为浅红色。该溶液被中和的H的物质的量为___mol。

②第二份溶液中滴加0.10 mol·L-1的酸性高锰酸钾溶液至16.00 mL时反应完全,此时溶液颜色由__变为__。该溶液中还原剂的物质的量为___mol。

③原试样中H2C2O4·2H2O的质量分数为_____。

 

(1)3MnO2+6KOH+KClO3=3K2MnO4+KCl+3H2O(2分)

(2)3MnO42-+4H+=MnO2+2MnO4-+2H2O(2分)

(3)5  2   16  10  2   8(2分)

(4)①0.005(1分)  ②无色(1分)  紫红色(1分)  0.004 (1分)③21% (2分)

解析:(1)根据所给的主要反应物和主要产物可写出该反应的方程式。

(2)滤液酸化后,K2MnO4转变为MnO2和 KMnO4,说明是K2MnO4自身的氧化还原反应。

(3)根据得失电子守恒可进行配平。KMnO4中锰的化合价由+7价降低到+2价,得到5个电子。C2O42-中碳元素的化合价由+3价升高到+4价,失去1个电子,你1molC2O42-失去2mol电子。

(4)溶液由无色变为浅红色,说明此时溶液中的氢离子恰好被中和,所以H的物质的量为0.25 mol·L-1×0.02L=0.005mol。酸性高锰酸钾溶液可以氧化H2C2O4和KHC2O4,当恰好反应时,再滴入酸性高锰酸钾溶液,溶液颜色将由无色变为紫红色。KMnO4的物质的量是0.10 mol·L-1×0.016L=0.0016mol,反应中可得到0.0016mol×5=0.008mol电子。1mol还原剂失去2mol电子,所以还原剂的物质的量是0.004mol。设H2C2O4·2H2O和KHC2O4的物质的量分别为x和y,根据以上分析可得x+y=0.004mol、2x+y=0.005mol,解得x=0.001mol。所以原试样中H2C2O4·2H2O的质量分数为

 

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__ C2O42-+__MnO4-+__H+=__CO2+__Mn2++__H2O

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①第一份溶液中加入酚酞试液,滴加0.25 mol·L-1NaOH溶液至20.00 mL时,溶液由无色变为浅红色。该溶液被中和的H的物质的量为___mol。

②第二份溶液中滴加0.10 mol·L-1的酸性高锰酸钾溶液至16.00 mL时反应完全,此时溶液颜色由__变为__。该溶液中还原剂的物质的量为___mol。

③原试样中H2C2O4·2H2O的质量分数为_____。

 

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__ C2O42+__MnO4+__H=__CO2+__Mn2+__H2O
(4)称取6.0 g含H2C2O4·2H2O、KHC2O4和K2SO4的试样,加水溶解,配成250mL溶液。量取两份此溶液各25.00 mL,分别置于两个锥形瓶中。
①第一份溶液中加入酚酞试液,滴加0.25 mol·L1NaOH溶液至20.00 mL时,溶液由无色变为浅红色。该溶液被中和的H的物质的量为___mol。
②第二份溶液中滴加0.10 mol·L1的酸性高锰酸钾溶液至16.00 mL时反应完全,此时溶液颜色由__变为__。该溶液中还原剂的物质的量为___mol。
③原试样中H2C2O4·2H2O的质量分数为_____。

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②第二份溶液中滴加0.10 mol·L1的酸性高锰酸钾溶液至16.00 mL时反应完全,此时溶液颜色由__变为__。该溶液中还原剂的物质的量为___mol。
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①第一份溶液中加入酚酞试液,滴加0.25 mol·L1NaOH溶液至20.00 mL时,溶液由无色变为浅红色。该溶液被中和的H的物质的量为___mol。

②第二份溶液中滴加0.10 mol·L1的酸性高锰酸钾溶液至16.00 mL时反应完全,此时溶液颜色由__变为__。该溶液中还原剂的物质的量为___mol。

③原试样中H2C2O4·2H2O的质量分数为_____。

 

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②第二份溶液中滴加0.10 mol·L-1的酸性高锰酸钾溶液至16.00 mL时反应完全,此时溶液颜色由__变为__。该溶液中还原剂的物质的量为___mol。

③原试样中H2C2O4·2H2O的质量分数为_____。

 

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