Question

0.02mol KMnO₄固體，加熱一段時間后，收集到a mol甲氣體，在反應后的殘留固體中加入足量的濃鹽酸，繼續加熱，又收集到b mol乙氣體，設此時Mn元素全部以Mn²⁺存在于溶液中，則下列說法正確的是（　　）

• A、甲，乙均為無色無味的氣體
• B、a的最大值為0.02
• C、b的最小值為0.01
• D、a+b的最小值為0.04

Answer 1

考點：化學方程式的有關計算

專題：計算題

分析：KMnO₄固體，加熱一段時間后，收集到甲氣體為氧氣，在反應后的殘留固體中加入足量的濃鹽酸，繼續加熱，收集到乙氣體為氯氣；
根據電子轉移守恒，整個過程中，Mn元素獲得電子等于O元素、Cl元素獲得的電子，則有：0.02×（7-2）=4a+2b，整理得a+b=0.05-a，當高錳酸鉀完全分解生成氧氣時，生成氧氣最多，生成氯氣最少，根據方程式計算氧氣最大值，進而確定b的最小值、（a+b）的最小值．

解答： 解：KMnO₄固體，加熱一段時間后，收集到甲氣體為氧氣，在反應后的殘留固體中加入足量的濃鹽酸，繼續加熱，收集到乙氣體為氯氣，氧氣是無色無味氣體，而氯氣是黃綠色有刺激性氣味的氣體；
根據電子轉移守恒，整個過程中，Mn元素獲得電子等于O元素、Cl元素獲得的電子，則有：0.02×（7-2）=4a+2b，整理得a+b=0.05-a，
當高錳酸鉀完全分解生成氧氣時，生成氧氣最多，生成氯氣最少，由2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，可知生成氧氣最大的物質的量為0.02mol×

1

2

=0.01mol，即a最大值=0.01，生成氯氣最少，故b最小值=0.05-0.01-0.01=0.03，故a+b≥0.05-0.01=0.04，
故上述分析可知，ABC錯誤，D正確，
故選D．

點評：本題考查混合物計算、氧化還原反應計算，難度中等，注意充分利用整個過程中的電子轉移守恒解答．