Question

4．已知適當(dāng)條件下+7、+6、+4價(jià)錳的化合物都能和濃鹽酸反應(yīng)制得氯氣且還原產(chǎn)物都是MnCl₂．將6.32g KMnO₄粉末加熱一段時(shí)間后收集到0.112L氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況，后同），冷卻后放入足量的濃鹽酸再加熱，又收集到VL黃綠色氣體，下列說(shuō)法正確的是（　　）

• A． V=2.24L
• B． 參加反應(yīng)的HCl為0.18mol
• C． 無(wú)法確定最終生成含鉀化合物的數(shù)量是多少
• D． 6.32g KMnO₄粉末若直接與足量濃鹽酸反應(yīng)可得到2.24L Cl₂

Answer 1

分析 A．KMnO₄加熱分解會(huì)得到K₂MnO₄、MnO₂、O₂，冷卻后放入足量的濃鹽酸再加熱，Mn元素最終都以MnCl₂形式存在，縱觀整個(gè)過(guò)程，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，可知Mn元素獲得電子等于O元素、Cl元素失去電子，據(jù)此計(jì)算生成氯氣物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算氯氣體積；
B．參加反應(yīng)的HCl轉(zhuǎn)化為KCl、MnCl₂、Cl₂，由K元素守恒計(jì)算n（KCl），根據(jù)Mn元素守恒計(jì)算n（MnCl₂），再根據(jù)氯原子守恒計(jì)算n（HCl）；
C．最終含有鉀元素的化合物為KCl，根據(jù)K元素守恒可以計(jì)算KCl的數(shù)量；
D．根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計(jì)算生成氯氣的物質(zhì)的量，再根據(jù)V=nV_m計(jì)算．

解答 解：A.6.32g KMnO₄粉末物質(zhì)的量=$\frac{6.32g}{158g/mol}$=0.04mol，氧氣物質(zhì)的量為$\frac{0.112L}{22.4L/mol}$=0.005mol，
KMnO₄加熱分解會(huì)得到K₂MnO₄、MnO₂、O₂，冷卻后放入足量的濃鹽酸再加熱，Mn元素最終都以MnCl₂形式存在，縱觀整個(gè)過(guò)程，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，可知Mn元素獲得電子等于O元素、Cl元素失去電子，則：
0.04mol×（7-2）=0.005mol×4+2×n（Cl₂），解得n（Cl₂）=0.09mol，V（Cl₂）=0.09mol×22.4L/mol=2.016L，故A錯(cuò)誤；
B．參加反應(yīng)的HCl轉(zhuǎn)化為KCl、MnCl₂、Cl₂，由K元素守恒n（KCl）=0.04mol，根據(jù)Mn元素守恒n（MnCl₂）=0.04mol，根據(jù)氯原子守恒n（HCl）=n（KCl）+2（MnCl₂）+2（Cl₂）=0.04mol+2×0.04mol+2×0.09mol=0.3mol，故B錯(cuò)誤；
C．最終含有鉀元素的化合物為KCl，根據(jù)K元素守恒可以計(jì)算KCl的數(shù)量，故C錯(cuò)誤；
D．根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，生成氯氣的物質(zhì)的量為$\frac{0.04mol×（7-2）}{2}$=0.1mol，標(biāo)況下生成氯氣體積為0.1mol×22.4L/mol=2.24L，故D正確，
故選：D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查氧化還原反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算，難度中等，注意利用守恒思想進(jìn)行分析解答，較好的考查學(xué)生分析解決問(wèn)題的能力．