Question

（8分）將0．08mol KMnO4固體（質(zhì)量為12．64g）加熱一段時(shí)間后，收集到a molO2；向反應(yīng)后殘留的固體中加入足量的濃鹽酸，又收集到b molCl2，此時(shí)Mn元素全部以Mn2+的形式存在于溶液中。

（1）請(qǐng)配平下列方程式：

KMnO4+ HCl － KCl+ MnCl2+ Cl2↑+ H2O

（2）上式反應(yīng)中的還原劑是 ，當(dāng)還原劑失去1mol電子時(shí)，氧化產(chǎn)物的物質(zhì)的量為 。

（3）a +b的最大值為 ，a +b最小值為 。

（4）當(dāng) a +b ＝0．18時(shí)，殘留固體的質(zhì)量為 。

 

Answer 1

（1）2；16；2；2；5；8；（2）HCl；0．5mol；（3）0．2；0．16；（4）12g

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)氧化還原反應(yīng)中化合價(jià)升降總數(shù)相等可得KMnO4與濃鹽酸反應(yīng)的方程式是2KMnO4+16HCl=2HCl+ 2MnCl2+5Cl2↑+8H2O；（2）在上述反應(yīng)中濃鹽酸中的Cl失去電子，化合價(jià)升高，所以還原劑是HCl；每產(chǎn)生氧化產(chǎn)物5mol的氯氣，電子轉(zhuǎn)移10mol，所以當(dāng)還原劑失去1mol電子時(shí)，氧化產(chǎn)物的物質(zhì)的量為0．5mol；（3）若0．08mol KMnO4完全發(fā)生上述反應(yīng)則產(chǎn)生氯氣0．2mol,若KMnO4完全發(fā)生分解反應(yīng)產(chǎn)生氧氣：2KMnO4△ K2MnO4+MnO2+ O2↑則根據(jù)方程式可知可產(chǎn)生0．04mol。所以a +b的最大值為0．2mol。若KMnO4完全分解，則產(chǎn)生氧氣0．04mol,得到的K2MnO4和MnO2都是0．04mol,它們與濃鹽酸反應(yīng)都能產(chǎn)生的Cl2，反應(yīng)方程式是K2MnO4+8HCl=2KCl+MnCl2+2Cl2↑+4H2O；MnO2+4HCl(濃)△MnCl2+Cl2↑+2H2O．則它們產(chǎn)生的氯氣的物質(zhì)的分別是：0．08mol、0．04mol,所以一共產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量是0．04+0．08+0．04=0．16mol。因此a +b最小值為0．16mol．若a +b ＝0．18時(shí)，產(chǎn)生amol的氧氣，分解KMnO4為2amol，還含有未分解KMnO4為(0．08-2a)mol, K2MnO4和MnO2物質(zhì)的量是amol，則根據(jù)Mn得到的電子與O、Cl失去的電子數(shù)目相等可得Cl2的物質(zhì)的量是[(0．08-2a) ×5 +a×4+a×2]÷2=b．由于a +b ＝0．18，所以a+[(0．08-2a)×5+a×4+a×2]÷2=0．18。解得a=0．02,所以所得到的固體質(zhì)量是12．64g-0．02×32g=12g．

考點(diǎn)：考查氧化還原反應(yīng)方程式的配平、守恒法在氣體制取中的應(yīng)用的知識(shí)。