Question

4．已知适当条件下+7、+6、+4价锰的化合物都能和浓盐酸反应制得氯气且还原产物都是MnCl₂．将6.32g KMnO₄粉末加热一段时间后收集到0.112L气体（标准状况，后同），冷却后放入足量的浓盐酸再加热，又收集到VL黄绿色气体，下列说法正确的是（　　）

• A． V=2.24L
• B． 参加反应的HCl为0.18mol
• C． 无法确定最终生成含钾化合物的数量是多少
• D． 6.32g KMnO₄粉末若直接与足量浓盐酸反应可得到2.24L Cl₂

Answer 1

分析 A．KMnO₄加热分解会得到K₂MnO₄、MnO₂、O₂，冷却后放入足量的浓盐酸再加热，Mn元素最终都以MnCl₂形式存在，纵观整个过程，根据电子转移守恒，可知Mn元素获得电子等于O元素、Cl元素失去电子，据此计算生成氯气物质的量，进而计算氯气体积；
B．参加反应的HCl转化为KCl、MnCl₂、Cl₂，由K元素守恒计算n（KCl），根据Mn元素守恒计算n（MnCl₂），再根据氯原子守恒计算n（HCl）；
C．最终含有钾元素的化合物为KCl，根据K元素守恒可以计算KCl的数量；
D．根据电子转移守恒计算生成氯气的物质的量，再根据V=nV_m计算．

解答 解：A.6.32g KMnO₄粉末物质的量=$\frac{6.32g}{158g/mol}$=0.04mol，氧气物质的量为$\frac{0.112L}{22.4L/mol}$=0.005mol，
KMnO₄加热分解会得到K₂MnO₄、MnO₂、O₂，冷却后放入足量的浓盐酸再加热，Mn元素最终都以MnCl₂形式存在，纵观整个过程，根据电子转移守恒，可知Mn元素获得电子等于O元素、Cl元素失去电子，则：
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错误；
B．参加反应的HCl转化为KCl、MnCl₂、Cl₂，由K元素守恒n（KCl）=0.04mol，根据Mn元素守恒n（MnCl₂）=0.04mol，根据氯原子守恒n（HCl）=n（KCl）+2（MnCl₂）+2（Cl₂）=0.04mol+2×0.04mol+2×0.09mol=0.3mol，故B错误；
C．最终含有钾元素的化合物为KCl，根据K元素守恒可以计算KCl的数量，故C错误；
D．根据电子转移守恒，生成氯气的物质的量为$\frac{0.04mol×（7-2）}{2}$=0.1mol，标况下生成氯气体积为0.1mol×22.4L/mol=2.24L，故D正确，
故选：D．

点评 本题考查氧化还原反应的有关计算，难度中等，注意利用守恒思想进行分析解答，较好的考查学生分析解决问题的能力．