Question

某研究性學習小組進行了一系列化學實驗后，發現高錳酸鉀分解后的含錳元素的化合物都能和濃鹽酸反應制得氯氣，錳化合物的還原產物都是MnCl₂（如：K₂MnO₄+8HCl= MnCl₂+2Cl₂↑+2KCl+4H₂O）。他們又進行了以下一些有關定量的實驗，按要求填空或計算（氣體體積都折合成標準狀況）：
（1）稱取了31.6gKMnO₄粉末，放在試管中加熱充分反應后，收集到氣體的體積是                   ；另取31.6gKMnO₄粉末和足量鹽酸反應，收集到氣體體積是                   。
（2）將31.6gKMnO₄粉末加熱一段時間，收集到1.12L氣體后停止加熱，冷卻后放入足量的濃鹽酸再加熱，又收集到氣體體積是                     。
（3）將a molKMnO₄粉末加熱一段時間，收集到V₁L氣體后停止加熱，冷卻后放入足量的濃鹽酸再加熱反應充分后，又收集到氣體體積V₂L。則V₂＝            
（用a、V₁表達）。

Answer 1

（1）11.2L（2分）；5.6L（2分）（2）8.96L（2分）（3）V₂=56a —2V₁（2分）

（1）  2KMnO₄====K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑ 2KmnO₄+16HCl=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O
直接代入計算即得，很容易。
（2）  將31.6gKMnO₄粉末加熱一段時間，收集到1.12L氣體肯定是氧氣，后停止加熱，冷卻后放入足量的濃鹽酸再加熱，又收集到氣體體積是氯氣，如列方程式計算很容易出錯，我們可以用得失電子守恒來算：生成1.12L氧氣失4×0.05mole,假設生成XmolCl₂,則失去2×Xmole,而KMnO₄最終生成Mn²⁺得到5 ×0.2=1mole,0.2+2X=1,X=0.4,即8.96L
（3）  還是用得失電子守恒來算：將a molKMnO₄粉末加熱一段時間，收集到V₁L氣體肯定是氧氣，后停止加熱，冷卻后放入足量的濃鹽酸再加熱反應充分后，又收集到氣體體積V₂L肯定是氯氣。則V₁/22.4×4+ V₂/22.4×2=5 a, V₂=56a —2V₁