(15分)KMnO4是常用的强氧化剂,工业上以软锰矿(主要成分MnO2)为原料,通过液相法生产,即在碱性条件下用氧气氧化MnO2得到K2MnO4,分离后得到K2MnO4,再用惰性材料为电极电解K2MnO4溶液得到KMnO4,简略生产过程如下:
(1)反应器中反应的化学方程式为: 。
(2)生产过程中最好使用含MnO280%以上的富矿,因为MnO2含量最低的贫矿中Al、Si的氧化物含量较高,会导致KOH消耗量 (填“偏高”或“偏低”),其中Al的氧化物和KOH溶液反应的化学方程式为: 。
(3)电解槽中阳极的电极反应方程式为: ;
(4)在传统工艺中得到K2MnO4后,向其中通入CO2制备KMnO4,化学反应方程式为:3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+ MnO2+ 2K2CO3根据上述反应,从Mn元素的角度考虑KMnO4的产率最高为 。与该传统工艺相比,电解法的优势是 。
(5)测定高锰酸钾样品纯度的方法是:向高锰酸钾溶液中滴加硫酸锰溶液产生黑色沉淀,反应的离子方程式 。
(6)已知常温下KSP﹝Mn(OH)2﹞=2.0×10-23,工业上调节PH沉淀废水中的Mn2+,当pH=10时,
c(Mn2+)= mol/L。