高锰酸钾是锰的重要化合物和常用的氧化剂。以下是工业上用软锰矿(主要成份MnO2)制备高锰酸钾的流程图。
(1)软锰矿粉碎的目的 。
软锰矿、KOH混合物在空气加热熔融反应生成K2MnO4的化学方程式为:
。操作Ⅲ的名称为 。
(2)反应②的化学方程式为 。
以上生产流程中可循环利用的物质是Ca(OH)2、CO2、 、 。
工业上用上述原理生产KMnO4方法产率较低,较好的制备方法是电解法。用Pt作阳极,Fe作阴极,电解K2MnO4溶液,阳极的电极反应式为 。
(3)KMnO4是一种较稳定的化合物,但日光对KMnO4溶液的分解有催化作用,生成MnO2、KOH和O2。而MnO2也是该分解反应的一种催化剂,请你设计一个实验方案,验证MnO2对该分解反应具有催化性。简述实验操作、现象及相关结论:
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