Question

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

D

【解析】

试题分析：将6．32g KMnO4g的物质的量是n（KMnO4）= 6．32g÷158g/mol=0．04mol,粉末加热，6．32g KMnO4g发生反应,2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑，根据反应方程式可知n（KMnO4）:n（O2）=2:1，n（O2）= 0．112L÷22．4L/mol=0．005mol，则反应产生的n（K2MnO4）=n（MnO2）=n（O2）= 0．005mol，未反应的KMnO4的物质的量是n（KMnO4）=0．04mol-2×0．005mol=0．03mol，根据反应过程中各种元素的原子得到或失去的电子数目相等，可知反应产生氯气的物质的量关系是2n（Cl2）= 5n（KMnO4）+ 4n（K2MnO4）+ 2n（MnO2）；2n（Cl2）= 5×0．03mol+ 0．005mol×4+ 0．005mol×2=0．18mol，n（Cl2）=0．09mol。A．n（Cl2）=0．09mol,所以反应产生氯气在标准状况下的体积是V（Cl2）=0．09mol×22．4L/mol=2．016L，错误；B．在反应过程中参加反应的盐酸的作用有两部分，一是起酸的作用，反应产生KCl、MnCl2，二是作氧化剂，得到电子，被还原变为Cl2，根据氯元素守恒，可知参加反应的盐酸的物质的量是n（HCl）=n（KCl）+2n（MnCl2）+2 n（Cl2）= 0．04mol+ 2×0．04mol+2×0．09mol=0．3mol，错误；C．由于KMnO4、K2MnO4、MnO2都可以与浓盐酸反应制得氯气，且还原产物都是MnCl2。因此K元素都转化KCl，n（KMnO4）=0．04mol，根据钾元素守恒，可知n（KCl）= n（KMnO4）=0．04mol，错误；D．6．32g KMnO4的物质的量是0．04mol，若该粉末若直接与足量浓盐酸反应，根据电子转移数目相等，可知2n（Cl2）= 5n（KMnO4）= 5×0．04mol=0．2mol，则n（Cl2）=0．1mol，其在标准状况下的体积是V（Cl2）=0．1mol×22．4L/mol= 2．24L，正确。

【考点定位】考查守恒方法在氧化还原反应的应用的知识。

【名师点晴】氧化还原反应是一类非常重要的化学反应类型，在氧化还原反应中还原剂失去电子与氧化剂得到的电子总数相等，应用守恒方法可以进行氧化还原反应方程式的配平及有关的化学金属，它可以将复杂的问题简单化，快速将问题解决。常见的守恒方法有电子守恒、原子守恒及在溶液的微粒浓度大小比较中的电荷守恒、物料守恒、质子守恒。