作业帮一到比较难的高中化学计算题将31.6gKMnO4固体加热一段时间后停止加热,收集到的气体A在标况下的体积为2.24L；然后将混合固体溶于一定量得KOH溶液中并加热,发现溶液颜色加深且黑色部分固体
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/05/04 03:05:02
一到比较难的高中化学计算题将31.6gKMnO4固体加热一段时间后停止加热,收集到的气体A在标况下的体积为2.24L；然后将混合固体溶于一定量得KOH溶液中并加热,发现溶液颜色加深且黑色部分固体
一到比较难的高中化学计算题
将31.6gKMnO4固体加热一段时间后停止加热,收集到的气体A在标况下的体积为2.24L；然后将混合固体溶于一定量得KOH溶液中并加热,发现溶液颜色加深且黑色部分固体溶解,此时向加热的溶液中加入足量的浓HCl,并将收集到的气体B干燥除杂,(1)气体A、B均为纯净物,A、B的化学式是(2)收集到气体B在标况下的体积是
一到比较难的高中化学计算题将31.6gKMnO4固体加热一段时间后停止加热,收集到的气体A在标况下的体积为2.24L；然后将混合固体溶于一定量得KOH溶液中并加热,发现溶液颜色加深且黑色部分固体
由题意,n(KMnO4)=0.2mol n(O2)=0.1mol
反应可分为三步
第一步：2KMnO4 == K2MnO4 + MnO2 + O2
0.2mol的KMnO4不完全反应,生成0.1mol的K2MnO4、MnO2和O2,另外有0.1mol的KMnO4未参加反应
第二步：2KMnO4 + MnO2 + 4KOH == 3K2MnO4 +2H2O
第一步剩余的0.1mol的KMnO4与0.05mol的MnO2反应生成0.15mol的K2MnO4,另外有0.05mol的MnO2剩余
第三步：K2MnO4 + 8HCl(浓) == MnCl2 + 2Cl2 + 2KCl + 4H2O
MnO2 + 4HCl(浓) == MnCl2 + Cl2 + 2H2O
第一步剩余的0.1mol与第二步生成的0,15mol的K2MnO4与浓HCl发生氧化还原反应,同时第二步剩余的0.05MnO2与浓HCl发生氧化还原反应
纵观整个反应过程,起初KMnO4中所有的+7价Mn离子全部被还原为+2价Mn离子,总共转移0.2×5=1.0mol的电子；而被氧化的部分有两块：O2和Cl2.氧化生成0.1mol的O2需要0.4mol电子,剩余的0.6mol电子全部被用于氧化浓盐酸中的氯离子,可生成0.3mol的Cl2
综上所述,本题答案为：
（1）A：O2 B：Cl2
（2）6.72L
这道题实际上考察的是电子守恒定律.楼主若暂时无法理解可以仔细核算每一部分的电子得失,结果应该是一样的
(1)、 O2， Cl2
（2）、6.68L
A是O2，B是Cl2，B的体积为6.72L
（1） O2， Cl2
（2）电子守恒：
n(KMnO4) * 5 == n(Cl2) * 2 + n(O2) * 4
0.2mol * 5 == n(Cl2) * 2 + 0.1mol* 4
n(Cl2) == 0.03mol ——（体积再乘22.4）
(1)、 O2， Cl2
（2）、6.68L