Question

【題目】已知：2KMnO4═K2MnO4+MnO2+O2↑，將0.1mol KMnO4固體加熱一段時(shí)間后，收集到a molO2；向反應(yīng)后殘留的固體中加入足量的濃鹽酸，又收集到b molCl2 ， 此時(shí)Mn元素全部以Mn2+的形式存在于溶液中（注：KMnO4和 K2MnO4以及 MnO2都能與濃鹽酸反應(yīng)并生成Mn2+）．
（1）2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O反應(yīng)中的還原產(chǎn)物是（填化學(xué)式），反應(yīng)中若產(chǎn)生0.3mol的氣體則有mol的電子轉(zhuǎn)移．
（2）a+b的最大值為 ， a+b最小值為 ．

Answer 1

【答案】
（1）MnCl2；0.6
（2）0.25；0.2
【解析】解：（1）反應(yīng)中Mn元素化合價(jià)由+7價(jià)降低為中+2價(jià)，故MnCl2是還原產(chǎn)物；產(chǎn)生0.3mol的氯氣時(shí)，轉(zhuǎn)移電子為0.3mol×2×0﹣（﹣1）]=0.6mol，故答案為：MnCl2；0.6；（2）KMnO4固體，加熱一段時(shí)間后，收集到a mol氧氣，在反應(yīng)后的殘留固體中加入足量的濃鹽酸，繼續(xù)加熱，收集到b mol氯氣，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，整個(gè)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：0.1×（7﹣2）=4a+2b，整理得a+b=0.25﹣a，當(dāng)高氯酸鉀沒有分解時(shí)，（a+b）達(dá)最大值，故（a+b）的最大值=0.25，
當(dāng)高錳酸鉀完全分解生成氧氣時(shí)，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(zhì)的量為0.1mol× =0.05mol，故a+b≥0.25﹣0.05=0.2，故（a+b）的最小值為0.2，故答案為：0.25；0.2．
（1）元素化合價(jià)降低發(fā)生還原反應(yīng)得到還原產(chǎn)物；根據(jù)Cl元素化合價(jià)變化計(jì)算轉(zhuǎn)移電子；（2）KMnO4固體，加熱一段時(shí)間后，收集到a mol氧氣，在反應(yīng)后的殘留固體中加入足量的濃鹽酸，繼續(xù)加熱，收集到氣體b mol氯氣，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，整個(gè)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：0.1×（7﹣2）=4a+2b，整理得a+b=0.25﹣a，當(dāng)高氯酸鉀沒有分解時(shí)，（a+b）達(dá)最大值，當(dāng)高錳酸鉀完全分解生成氧氣時(shí)，生成氧氣最多，生成氯氣最少，根據(jù)方程式計(jì)算氧氣最大值，進(jìn)而確定（a+b）的最小值．