Question

20．將質(zhì)量為12.64g KMnO₄固體加熱一段時間后，收集到amol O₂；向反應后殘留的固體中加入足量的濃鹽酸，又收集到bmol Cl₂，此時Mn元素全部以Mn²⁺的形式存在于溶液中．
（1）請完成并配平下列化學方程式：
1KMnO₄+8HCl═2KCl+MnCl₂+2Cl₂↑+4 H₂O
（2）用酸性高錳酸鉀溶液滴定FeSO₄溶液寫出該反應的離子方程式5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺═5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O．
（3）當KMnO₄固體加熱生成O₂ a mol值最大時，向反應后殘留的固體中加入足量的濃鹽酸并加熱，產(chǎn)生Cl₂的物質(zhì)的量b=0.12mol．（此時Mn元素全部以Mn²⁺的形式存在于溶液中）

Answer 1

分析 （1）Mn元素的化合價降低4，Cl元素的化合價升高1，由電子守恒和原子守恒配平；
（2）酸性高錳酸鉀溶液滴定FeSO₄溶液生成硫酸鐵、硫酸錳、硫酸鉀和水；
（3）將質(zhì)量為12.64gKMnO₄固體加熱一段時間后，當KMnO₄固體加熱生成O₂ amol值最大時，發(fā)生反應2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，高錳酸鉀物質(zhì)的量n=$\frac{12.64g}{158g/mol}$=0.08mol，生成K₂MnO₄物質(zhì)的量為0.04mol，生成MnO₂+物質(zhì)的量為0.04mol，結(jié)合化學方程式K₂MnO₄+8HCl=2KCl+MnCl₂+2Cl₂↑+4H₂O，MnO₂+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，計算生成氯氣物質(zhì)的量．

解答 解：（1）Mn元素的化合價降低4，Cl元素的化合價升高1，由電子守恒和原子守恒可知，反應為K₂MnO₄+8HCl=2KCl+MnCl₂+2Cl₂↑+4H₂O，故答案為：1；8； 2； 2； 4 H₂O；
（2）酸性高錳酸鉀溶液滴定FeSO₄溶液寫出該反應的離子方程式為：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺═5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O，
故答案為：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺═5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O；
（3）將質(zhì)量為12.64gKMnO₄固體加熱一段時間后，當KMnO₄固體加熱生成O₂ amol值最大時，2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，高錳酸鉀物質(zhì)的量n=$\frac{12.64g}{158g/mol}$=0.08mol，生成K₂MnO₄物質(zhì)的量為0.04mol，生成MnO₂+物質(zhì)的量為0.04mol，結(jié)合化學方程式計算，
K₂MnO₄+8HCl=2KCl+MnCl₂+2Cl₂↑+4H₂O，
1                                              2
0.04mol                                0.08mol
MnO₂+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
1                                     1
0.04mol                      0.04mol
生成氯氣物質(zhì)的量=0.08mol+0.04mol=0.12mol，
故答案為：0.12

點評 本題考查了氧化還原反應化學方程式配平、氧化還原反應電子轉(zhuǎn)移守恒、化學方程式計算等，掌握基礎是解題關鍵，題目難度中等．