3. 高锰酸钾具有强氧化性,广泛应用于化工、医药、金属冶炼等领域。工业上以高纯度的二氧化锰为原料制备高锰酸钾的主要流程如下图所示。

(1) 操作 1 的名称是
过滤
,实验室进行该操作时,除了要用到玻璃棒、烧杯外,还需要的玻璃仪器是
漏斗
。
(2) 将氢氧化钾和二氧化锰研磨成粉末再混合均匀的目的是
增大反应物间的接触面积,使反应更快更充分
。
(3) 已知氢氧化钾、二氧化锰和氧气在高温条件下反应生成锰酸钾和一种常见的液态氧化物,据此写出该反应的化学方程式:
$4KOH + 2MnO_{2} + O_{2}\stackrel{高温}{=\!=\!=}2K_{2}MnO_{4} + 2H_{2}O$
。
(4) 该工艺流程中共出现
3
种氧化物,可循环使用的是
二氧化锰
。
(5) 干燥时温度不宜过高的原因是
防止高锰酸钾受热分解
。
(6) 经上述流程,理论上净消耗(投入减去产出)的二氧化锰中锰元素的质量等于生成的高锰酸钾中锰元素的质量。则该流程理论上可生成高锰酸钾
316
t。
答案:3.(1)过滤 漏斗 (2)增大反应物间的接触面积,使反应更快更充分 (3)$4KOH + 2MnO_{2} + O_{2}\stackrel{高温}{=\!=\!=}2K_{2}MnO_{4} + 2H_{2}O$ (4)3 二氧化锰 (5)防止高锰酸钾受热分解 (6)316
4. (2025 南通中考)以锌灰(主要成分为 ZnO,含少量 FeO、MnO、CuO)为原料制备 ZnCl₂的工艺流程如下(“→”表示部分过程略去),请回答下列问题。

(1) 浸取时,ZnO 与盐酸反应的化学方程式为
$ZnO + 2HCl=\!=\!=ZnCl_{2} + H_{2}O$
。
(2) 氧化步骤的反应之一为 3MnCl₂ + 2KMnO₄ + 2H₂O = 2KCl + 5MnO₂↓ + 4HCl。
① 氧化步骤中,化合价升高的金属元素为
$Fe$、$Mn$
(用元素符号表示)。
② 若氧化步骤中使用 H₂O₂溶液,滤渣 1 仍为 Fe(OH)₃和 MnO₂,但工业生产时仍不选择 H₂O₂,其原因是
$MnO_{2}$是$H_{2}O_{2}$分解的催化剂,造成$H_{2}O_{2}$的消耗量大
。
(3) 置换步骤中,加入过量 Zn 粉的目的是
将溶液中的$Cu^{2+}$全部置换出来
。
(4) 工业生产中若锌灰质量一定,为提高 ZnCl₂的产量,可采取的措施为
将锌灰粉碎,增大反应物间的接触面积,使反应更充分(或适当提高盐酸的浓度等,合理即可)
。(写一条)
答案:4.(1)$ZnO + 2HCl=\!=\!=ZnCl_{2} + H_{2}O$ (2)①$Fe$、$Mn$ ②$MnO_{2}$是$H_{2}O_{2}$分解的催化剂,造成$H_{2}O_{2}$的消耗量大 (3)将溶液中的$Cu^{2+}$全部置换出来 (4)将锌灰粉碎,增大反应物间的接触面积,使反应更充分(或适当提高盐酸的浓度等,合理即可)