Question

将0.08mol KMnO₄固体（质量为12.64g）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。
（1）请配平下列方程式：
KMnO₄+   HCl －    KCl+   MnCl₂+   Cl₂↑+   H₂O
（2）上式反应中的还原剂是    ，当还原剂失去1mol电子时，氧化产物的物质的量为    。
（3）a +b的最大值为             ，a +b最小值为             。
（4）当 a +b ＝0.18时，残留固体的质量为                     。

Answer 1

（1）2  16  2   2   5   8 （2）HCl  0.5  （3）0.2    0.16   （4） 12g．

本题综合考查重要的化学基本概念——氧化还原反应的配平及计算，利用字母进行讨论分析、解决问题的能力，属于较高要求——综合应用层次。
（1）配平时注意不要漏掉等号。
（2）依据化合价变化情况，可较容易判断出还原剂是HCl，再弄清氧化产物是对应还原剂，即可得出结果。
（3）经对题目涉及的反应分析可知：a+b的最大值为只产生氯气时，即a=0时；则b=0.2，∴a+b="0.2   " a+b的最小值为产生氧气为最大量时，根据方程式可知产生氧气0.04mol，即a=0.04时；根据电子守恒知产生的二氧化锰还可氧化盐酸产生氯气的量：即b为＝0.12，∴a+b＝0.16
（4）当a+b＝0.18时，4a+2（0.18－a）＝0.4，a＝0.02，
即：产生氧气：0.02mol×32g·mol^－1＝0.64g
由质量守恒可求出残留固体12g。