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【2016届辽宁省部分重点高中协作校模拟】锰及化合物可用于电池、制作坦克的钢甲等材料。

(1)Mn的最高价氧化物的化学式为 ,该氧化物属于 (填“酸性”或“碱性”)氧化物。
(2)工业上常用电解锰酸钾(K₂MnO₄)溶液的方法制备KMnO₄,阴极上的产物为 ___ ,阳极的电极反应式为 ___ 。
(3)以NaBH₄和H₂O₂为原料的燃料电池可用于空军通信卫星电源,该电池的负极材料为石墨,正极材料为MnO₂,电解质溶液显碱性。MnO₂的作用有两个,分别是作正极材料和 ,负极上的BH₄^-被氧化为BO₂^-,该电极的电极反应式为。
(4)实验室可用软锰矿(主要成分为MnO₂)制备KMnO₄,其原理如下:高温下,熔融的软锰矿与过量固体KOH反应在不断通入空气的情况下会反应生成K₂MnO₄(锰酸钾);用水溶解,滤去残渣;酸化滤液,K₂MnO₄转化为MnO₂和KMnO₄;再滤去沉淀MnO₂,浓缩滤液,得到深紫色的针状KMnO₄晶体。
①用软锰矿制备K₂MnO₄的化学方程式是。
②若用5g软锰矿(MnO₂的质量分数为70%)进行上述实验,则KMnO₄的理论产量为 g(精确到0.01,不考虑K₂MnO₄沉淀的循环利用)

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题目解析：

试题分析：
（1） Mn的价层电子排布式是3d54s2，所以最高化合价是+7价，因此最高价氧化物的化学式为Mn2O7；该氧化物对应的水化物是HMnO4，是酸，因此该氧化物属于酸性氧化物；
（2）工业上常用电解锰酸钾（K2MnO4）溶液的方法制备KMnO4，阴极上H+获得电子变为氢气，所以阴极的产物为 H2，阳极上MnO42-失去电子变为MnO4-，所以阳极的的电极反应式为MnO42-—e-= MnO4-；
（3）正极采用MnO2，在正极上H2O2获得电子，发生还原反应，被还原生成OH-，同时MnO2也可以使H2O2分解，产生水和氧气，所以MnO2既作电极材料又有催化作用；负极上的BH4-被氧化为BO2-，该电极的电极反应式为BH4-+8OH—+8e-=BO2-+6H2O；
（4） ①根据题意，MnO2在碱性条件下与氧气反应产生锰酸钾和水，则用软锰矿制备K2MnO4的化学方程式是2MnO2+4KOH+O2=2K2MnO4+2H2O；②根据方程式可得关系式：MnO2～K2MnO4，K2MnO4酸化发生歧化反应产生MnO2、KMnO4，根据电子守恒可得关系式3K2MnO4～KMnO4，则再根据关系式：MnO2～K2MnO4可知软锰矿与KMnO4的关系可得：3MnO2～2KMnO4，则3×87gMnO2会发生反应产生2×158g，则若用5g MnO2的质量分数为70%软锰矿制取KMnO4，则反应产生高锰酸钾的质量是m(K2MnO4)= (5g ×0.7×2×158g )÷3×87g =4.24g。

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