Question

7．將質(zhì)量為12.64gKMnO₄固體加熱一段時(shí)間后，收集到amol O₂；向反應(yīng)后殘留的固體中加入足量的濃鹽酸，又收集到bmolCl₂，此時(shí)Mn元素全部以Mn²⁺的形式存在于溶液中．（KMnO₄ 的摩爾質(zhì)量為158g/mol ）
（1）請(qǐng)完成并配平下列化學(xué)方程式：
1K₂Mn0₄+8HCl----2KCl+1MnCl₂+2Cl₂↑+4H₂O
該反應(yīng)中的還原劑是HCl，當(dāng)該反應(yīng)中轉(zhuǎn)移N_A個(gè)電子時(shí)，氧化產(chǎn)物的物質(zhì)的量為0.5mol，被氧化的還原劑的物質(zhì)的量為1mol．
（2）用酸性高錳酸鉀溶液滴定FeSO₄溶液寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺═5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O．
（3）當(dāng)KMnO₄固體加熱生成O₂ amol值最大時(shí)，向反應(yīng)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(shí)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(jià)降低4，Cl元素的化合價(jià)升高1，由電子守恒和原子守恒配平，氧化還原反應(yīng)中得電子價(jià)態(tài)降低的物質(zhì)為還原劑；根據(jù)還原劑和氧化產(chǎn)物的比例計(jì)算；
（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(shí)間后，當(dāng)KMnO₄固體加熱生成O₂ amol值最大時(shí)，發(fā)生反應(yīng)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(xué)方程式K₂MnO₄+8HCl=2KCl+MnCl₂+2Cl₂↑+4H₂O，MnO₂+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，計(jì)算生成氯氣物質(zhì)的量．

解答 解：（1）Mn元素的化合價(jià)降低4，Cl元素的化合價(jià)升高1，由電子守恒和原子守恒可知，反應(yīng)為K₂MnO₄+8HCl=2KCl+MnCl₂+2Cl₂↑+4H₂O；反應(yīng)中HCl中氯元素化合價(jià)-1價(jià)變化為0價(jià)，做還原劑，反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移總數(shù)4e^-，得到氧化產(chǎn)物2mol氯氣，當(dāng)該反應(yīng)中轉(zhuǎn)移N_A個(gè)電子時(shí)，氧化產(chǎn)物的物質(zhì)的量為0.5mol，被氧化的還原劑的物質(zhì)的量為1mol，
故答案為：1；8； 2；  1；  2；  4 H₂O； HCl；0.5；1；
（2）酸性高錳酸鉀溶液滴定FeSO₄溶液寫(xiě)出該反應(yīng)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(shí)間后，當(dāng)KMnO₄固體加熱生成O₂ amol值最大時(shí)，發(fā)生反應(yīng)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(xué)方程式計(jì)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(diǎn)評(píng) 本題考查了氧化還原反應(yīng)化學(xué)方程式配平、氧化還原反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移守恒、化學(xué)方程式計(jì)算等，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．