Question

取0.4mol KMnO₄固體，先加熱分解制取一定量的O₂，再將剩余固體和足量36.5%的濃鹽酸（ρ=1.2g?mL^-1）混合加熱制取Cl₂．設收集到的O₂為amol，收集到的Cl₂為bmol，最后Mn元素全部以Mn²⁺的形式存在于溶液中．
（1）如果配制500mL上述濃鹽酸，則需標準狀況下HCl氣體的體積為

 

L．
（2）當a=0.2時，寫出剩余固體和濃鹽酸混合加熱時的離子方程式：

 

（3）當a=0.1時，b=

 

．

Answer 1

考點：氧化還原反應的計算

專題：氧化還原反應專題

分析：（1）根據質量分數、密度計算出HCl的物質的量，進而計算體積；
（2）2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，加入鹽酸，K₂MnO₄、MnO₂分別與鹽酸發生氧化還原反應；
（3）當a=0.1時，固體為KMnO₄、K₂MnO₄、MnO₂，可根據電子守恒計算．

解答： 解：（1）配制500mL36.5%的濃鹽酸，則n（HCl）=

500mL×1.2g/mL×36.5%

36.5g/mol

=6mol，V（HCl）=6mol×22.4L/mol=134.4L，故答案為：134.4；
（2）加入高錳酸鉀發生2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，生成0.2mol氧氣，則高錳酸鉀完全反應，加入鹽酸，K₂MnO₄、MnO₂分別與鹽酸發生氧化還原反應，方程式為MnO₄^2-+8H⁺+4Cl^-═Mn²⁺+2Cl₂+4H₂0、MnO₂+4H⁺+2Cl^-=Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：MnO₄^2-+8H⁺+4Cl^-═Mn²⁺+2Cl₂+4H₂0、MnO₂+4H⁺+2Cl^-=Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（3）0.4molKMnO₄完全被還原生成Mn²⁺，生成氣體為氧氣和氯氣，設氯氣為xmol，
則由氧化還原反應得失電子守恒可得0.4mol×（7-2）=0.1mol×4+xmol×2，
x=0.8，
故答案為：0.8．

點評：本題考查氧化還原反應，為高頻考點，把握反應中元素的化合價變化為解答的關鍵，側重氧化還原反應基本概念、計算的考查，注意從化合價角度和習題信息角度分析，題目難度不大．