【考点】U3：制备实验方案的设计．菁优网版权所有
【专题】546：无机实验综合．
【分析】 （1）固体混合粉碎目的是增大接触面积加快反应速率；
（2）流程分析可知平炉中发生的反应是氢氧化钾、二氧化锰和氧气加热反应生
成锰酸钾和水；
（3）“平炉”中加压能提高氧气的压强，加快反应速率，增加软锰矿转化率；
（4）①在K 2MnO4 溶液中通入CO 2 气体，使体系呈中性或弱酸性，K2MnO4 发生
歧化反应，根据元素守恒以及二氧化碳过量推测反应生成KMnO 4，MnO2 和
KHCO3；
②“电解法”为现代工艺，即电解K2MnO4 水溶液，在电解槽中阳极，MnO42﹣失去
电子，发生氧化反应，产生MnO 4
﹣；在阴极，水电离产生的H +获得电子变为
氢气逸出，电极反应式是：2H2O+2e﹣=H2↑+2OH﹣；
③依据电解法方程式2K 2MnO4+2H2O 2KMnO 4+2H2↑+2KOH，可知K 2MnO4
的 理 论 利 用 率 是100%， 而 在 二 氧 化 碳 歧 化 法 反 应 中
$3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2+K2CO3$ 中K 2MnO4 的理论利用率是 ；
（5） 依 据 离 子 方 程 式2MnO4
﹣+$5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2$↑+8H2O可 由n
（H2C2O4）计算出n（KMnO 4） ，进而计算出样品中的n（KMnO4） ，然后可计
算样品的纯度．
【解答】解： （1）原料软锰矿与氢氧化钾按1：1的比例在“烘炒锅”中混配，混
配前应将软锰矿粉碎，其作用是增大接触面积加快反应速率，提高原料利用
率．
故答案为：增大反应物接触面积，加快反应速率，提高原料利用率；
（2）流程分析可知平炉中发生的反应是氢氧化钾、二氧化锰和氧气加热反应生
成锰酸钾和水，反应的化学方程式为：$2MnO2+4KOH+O2=2K2MnO4+2H2O$，
故答案为：$2MnO2+4KOH+O2=2K2MnO4+2H2O$；
（3）“平炉”中加压能提高氧气的压强，加快反应速率，增加软锰矿转化率．
故答案为：提高氧气的压强，加快反应速率，增加软锰矿转化率；
（4）①在K 2MnO4 溶液中通入CO 2 气体，使体系呈中性或弱酸性，K2MnO4 发生
歧化反应，根据元素守恒以及二氧化碳过量推测反应生成KMnO 4，MnO2 和
KHCO3；
故答案为：KHCO3；
②“电解法”为现代工艺，即电解K2MnO4 水溶液，在电解槽中阳极，MnO42﹣失去
电子，发生氧化反应，产生MnO 4
﹣．电极反应式是：MnO42﹣﹣e﹣=MnO4
﹣；在
阴极，水电离产生的H + 获得电子变为氢气逸出，电极反应式是：
2H2O+2e﹣=H2↑+2OH﹣ ；所以阴极逸出的气体是H 2 ；总反应方程式是：
2K2MnO4+2H2O 2KMnO 4+2H2↑+2KOH，
故答案为：MnO42﹣﹣e﹣=MnO4
﹣；H2；
③依据电解法方程式2K 2MnO4+2H2O 2KMnO 4+2H2↑+2KOH，可知K 2MnO4
的 理 论 利 用 率 是100%， 而 在 二 氧 化 碳 歧 化 法 反 应 中
$3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2+K2CO3$ 中K 2MnO4 的理论利用率是 ， 所以二者
的理论利用率之比为3：2，
故答案为：3：2；
（5）依据离子方程式2MnO 4
﹣+$5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2$↑+8H2O
可知KMnO 4 与草酸反应的定量关系是2KMnO 4～5H2C2O4，
n（H2C2O4）=20.00×10﹣3L×$0.2000mol/L=20.00$×10﹣3×0.2000mol
n（KMnO4）=20.00×10﹣3×0.2000×mol，
1.0800g样品中n（KMnO 4）=20.00×10﹣3×0.2000× ×mol，
1.0800g样品中m（KMnO 4）=20.00×10﹣3×0.2000× × ×158g，
样品的纯度=×100%．
故答案为：×100%．
【点评】 本题考查了物质制备工艺流程的知识．制备方案的过程分析和物质性质
的理解应用，特别是电解原理、滴定实验的熟练掌握和计算应用，掌握基础
是解题关键，题目难度中等．
[化学--选修3：物质结构与性质]