6.
KMnO
4常用作氧化剂、防腐剂、消毒剂、漂白剂和水处理剂等.
(1)在K
2MnO
4溶液中通入CO
2可制得高锰酸钾,副产物是黑色沉淀M.该反应中氧化剂与还原剂的质量之比为
.由锂离子有机高聚物、锂及M构成原电池,电池反应为Li+M=LiM(s),消耗8.7gM时转移0.1mol电子.则该电池正极的电极反应为
.
(2)实验室用KMnO
4制备O
2和Cl
2.取0.4mol KMnO
4固体加热一段时间后,收集到
amolO
2,在反应后的残留固体中加入足量浓盐酸,加热又收集到bmolCl
2.设锰元素全部
转化成Mn
2+存在于溶液中,当a+b=0.8mol时,在标准状况下生成Cl
2的体积为
L;
(3)电解K
2MnO
4溶液加以制备KMnO
4.工业上,通常以软锰矿(主要成分是MnO
2)与KOH的混合物在铁坩埚(熔融池)中混合均匀,小火加热至熔融,即可得到绿色的K
2MnO
4,化学方程式为
.用镍片作阳极(镍不参与反应),铁板为阴极,电解K
2MnO
4溶液可制备KMnO
4.上述过程用流程图表示如下:
则D的化学式为
;阳极的电极反应式为
;阳离子迁移方向是
.
(4)高锰酸钾在酸性介质中还原产物为Mn
2+,废液中c(Mn
2+)浓度较大时会污染水体.实验室可以用过二硫酸铵[(NH
4)
2S
2O
8]溶液检验废水中Mn
2+,实验现象是溶液变紫红色(还原产物为SO
42-).过二硫酸可以看成是H
2O
2的衍生物,过二硫酸铵中含有过氧键(-O-O-).写出检验Mn
2+的离子方程式
.如果将这个反应设计成盐桥原电池,盐桥中溶液最好选用
.(选填:饱和KCl溶液、饱和K
2SO
4溶液或饱和NH
4Cl溶液)