Question

【题目】已知：2KMnO4═K2MnO4+MnO2+O2↑，将0.1mol KMnO4固体加热一段时间后，收集到a molO2；向反应后残留的固体中加入足量的浓盐酸，又收集到b molCl2 ， 此时Mn元素全部以Mn2+的形式存在于溶液中（注：KMnO4和 K2MnO4以及 MnO2都能与浓盐酸反应并生成Mn2+）．
（1）2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O反应中的还原产物是（填化学式），反应中若产生0.3mol的气体则有mol的电子转移．
（2）a+b的最大值为 ， a+b最小值为 ．

Answer 1

【答案】
（1）MnCl2；0.6
（2）0.25；0.2
【解析】解：（1）反应中Mn元素化合价由+7价降低为中+2价，故MnCl2是还原产物；产生0.3mol的氯气时，转移电子为0.3mol×2×0﹣（﹣1）]=0.6mol，故答案为：MnCl2；0.6；（2）KMnO4固体，加热一段时间后，收集到a mol氧气，在反应后的残留固体中加入足量的浓盐酸，继续加热，收集到b mol氯气，根据电子转移守恒，整个过程中，Mn元素获得电子等于O元素、Cl元素获得的电子，则有：0.1×（7﹣2）=4a+2b，整理得a+b=0.25﹣a，当高氯酸钾没有分解时，（a+b）达最大值，故（a+b）的最大值=0.25，
当高锰酸钾完全分解生成氧气时，生成氧气最多，生成氯气最少，由2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑，可知生成氧气最大的物质的量为0.1mol× =0.05mol，故a+b≥0.25﹣0.05=0.2，故（a+b）的最小值为0.2，故答案为：0.25；0.2．
（1）元素化合价降低发生还原反应得到还原产物；根据Cl元素化合价变化计算转移电子；（2）KMnO4固体，加热一段时间后，收集到a mol氧气，在反应后的残留固体中加入足量的浓盐酸，继续加热，收集到气体b mol氯气，根据电子转移守恒，整个过程中，Mn元素获得电子等于O元素、Cl元素获得的电子，则有：0.1×（7﹣2）=4a+2b，整理得a+b=0.25﹣a，当高氯酸钾没有分解时，（a+b）达最大值，当高锰酸钾完全分解生成氧气时，生成氧气最多，生成氯气最少，根据方程式计算氧气最大值，进而确定（a+b）的最小值．