[从“理论”角度讨论ＫＭｎＯ４的产量]理论产量怎么算

　　[关键词] KMnO4的产量 绿色化学 软锰矿 　　 　　从2008年高考全国卷I理科综合能力测试化学部分试题来看，四个大题目体现了稳中求实变的思路。从学生的应试效果来看，由理化生三个模块中最稳定的部分变成了最能体现能力的部分，对于学生的知识面要求也较以往更宽广。另外，试题中也出现了一些近两年的热点题目，如第26题：实验室可由软锰矿（主要成分为MnO��2�）制备KMnO��4�，方法如下：软锰矿与过量固体KOH和KClO��3�在高温下反应，生成锰酸钾（K��2�MnO��4�）和KCl；用水溶解，滤去残渣，滤液酸化后，K��2�MnO��4�转化为MnO��2�和KMnO��4�；滤去MnO��2�沉淀，浓缩滤液，结晶得到深紫色的针状KMnO��4�。请回答（下面同时附有评分标准）：
　　（1）软锰矿制备KMnO��4�的化学方程式是：�3MnO��2�+6KOH+KClO��3�===3K��2�MnO��4�+KCl+3H��2�O（3分）
　　（2）K��2�MnO��4�制备的KMnO��4�的离子方程式是：�3MnO��42―�+4H��+�==MnO��2�↓+2MnO��4―�+2H��2�O（3分）
　　（3）若用2.5g软锰矿（含MnO��2�80%）进行上述实验，计算KMnO��4�的理论产量：
　　由上述两个化学方程式可知，反应物和生成物间的计量关系为：�
　　
　　答：KMnO��4�的理论产量为2.4g。（4分）
　　（4）（5）子问题省略。
　　这道题在近两年在上海和广东汕头的试题中有所反映。在2007年4月上海市高三年级化学学科调研卷中为：
　　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制备高锰酸钾的一种工艺流程。
　　
　　第（3）、（4）两个子问题为：（3）上述流程中可以循环使用的物质有 MnO��2� 、 KOH （写化学式）。�（4）若不考虑物质循环与制备过程中的损失，则1 mol MnO��2�可制得2/3mol KMnO��4�。
　　无独有偶，广东省汕头市2008年普通高校招生模拟考试（化学）第19题的题干也和上海卷一样，只是子问题有所变更。
　　往锰酸钾溶液中加酸，虽可制得高锰酸钾，但最高产率只有66.7%，因为有1/3的锰(VI)被还原成MnO��2�。要完全利用锰酸钾，最好的制备方法是用电解法或用氯气、次氯酸盐等为氧化剂，把全部的MnO��42―�氧化为MnO��4―�。07年上海调研卷和08年全国理综卷I都注意并以信息提示的方式给出了这个知识。
　　在08年全国理综卷I答卷的抽样中却发现有不少学生认为n(MnO��2�)�n(K��2�MnO��4�)�n(KMnO��4�)=1�1�1，从卷面分析还不乏有些优秀学生文字叙述说明理论产量就应当是循环使用，直至MnO��2�消耗完毕，产量为3.6g。这就需要我们认真的回顾一下题意，到底是学生理解偏差还是题目存在歧义。
　　07年上海调研卷“若不考虑物质循环与制备过程中的损失，则1 mol MnO��2�可制得mol KMnO��4�”和08年全国理综卷I“若用2.5g软锰矿（含MnO��2�80%）进行上述实验，计算KMnO��4�的理论产量”，差异在于笔者的加点位置，上海卷中明确的指出了求解一个单流程的转化，全国卷换成了“滤去MnO��2�沉淀，浓缩滤液，结晶得到深紫色的针状KMnO��4�”来暗示一个单流程的转化，而在子问题中却用“理论”二字强化了不考虑物质损失，同时结合第（1）（2）子问题也可以说明MnO��2�可循环使用。细细想来，其实并没有充分理由一定可以把KMnO��4�的此“理论产量”与彼“结晶得到的”相关联。“理论”二字也让学生想到了绿色化学（绿色化学是指化学反应和过程以“原子经济性”为基本原则，即在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的每个原料原子，这是中学化学素养教育的核心理念之一），顺理成章的得出了这个答案。我们暂且不去评论该题的评分标准，单说按n(MnO��2�)�n(K��2�MnO��4�)�n(KMnO��4�) = 1�1�1的分析，从考题的要求是完全站的住脚的，而且更加合理。
　　
　　注：“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”
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