Question

已知將濃鹽酸滴入高錳酸鉀溶液中，產(chǎn)生黃綠色氣體，而溶液的紫紅色褪去．現(xiàn)有一氧化還原反應(yīng)的體系中，共有KCl、Cl₂、
濃H₂SO₄、H₂O、KMnO₄、MnSO₄、K₂SO₄七種物質(zhì)：
（1）寫出一個(gè)包含上述七種物質(zhì)的氧化還原反應(yīng)方程式（需配平）：

 

．
（2）在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，8.96L的甲烷和一氧化碳的混合氣體的質(zhì)量為7.6g，混合氣體平均摩爾質(zhì)量為

 

，混合氣體中甲烷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

．

Answer 1

分析：（1）由濃鹽酸滴入高錳酸鉀溶液中，產(chǎn)生黃綠色氣體，而溶液的紫紅色褪去，則高錳酸鉀具有氧化性，則還原反應(yīng)為KMnO₄→MnSO₄，則在給出的物質(zhì)中由Cl元素的化合價(jià)變化，則氧化反應(yīng)為KCl→Cl₂，然后來書寫氧化還原反應(yīng)；
（2）由平均摩爾質(zhì)量=

m

n

來計(jì)算，由質(zhì)量和物質(zhì)的量的關(guān)系列方程解出甲烷的物質(zhì)的量，再計(jì)算混合氣體中甲烷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答：解：（1）由題意可知，高錳酸鉀具有氧化性，則還原反應(yīng)為KMnO₄→MnSO₄，則在給出的物質(zhì)中由Cl元素的化合價(jià)變化，則氧化反應(yīng)為KCl→Cl₂，
則反應(yīng)為KMnO₄+KCl+H₂SO₄→MnSO₄+K₂SO₄+Cl₂↑+H₂O，由電子守恒及原子守恒可得配平后的化學(xué)反應(yīng)為2KMnO₄+10KCl+8H₂SO₄═2MnSO₄+6K₂SO₄+5Cl₂↑+8H₂O，
故答案為：2KMnO₄+10KCl+8H₂SO₄═2MnSO₄+6K₂SO₄+5Cl₂↑+8H₂O；
（2）標(biāo)準(zhǔn)狀況下，8.96L氣體的物質(zhì)的量為

8.96L

22.4L/mol

=0.4mol，設(shè)甲烷的物質(zhì)的量為x，CO的物質(zhì)的量為y，
則

x+y=0.4mol 16x+28y=7.6g

，解得x=0.3mol，y=0.1mol，
混合氣體平均摩爾質(zhì)量為

7.6g

0.4mol

=19g/mol，
混合氣體中甲烷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

0.3mol×16g/mol

7.6g

×100%=63.2%，
故答案為：19g/mol；63.2%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生利用物質(zhì)中元素的化合價(jià)變化來分析物質(zhì)的性質(zhì)并書寫反應(yīng)，明確電子守恒、原子守恒及平均摩爾質(zhì)量、質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算方法是解答本題的關(guān)鍵．