0.08mol高锰酸钾加热一段时间收集到amol氧气,向反应后残留的固体中加入足量浓盐酸,又收集到bmol氯气

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  • 2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2↑(加热条件)

    2KMnO4 + 16HCl = 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑ + 8H2O

    K2MnO4 + 8HCl = 2KCl + MnCl2 + 2Cl2↑ + 4H2O

    MnO2 + 4HCl = MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O(加热条件)

    从反应最终产物可以看出:

    Mn:+7→+2,得5e-.0.08mol KMnO4 共得到:0.08mol × 5e- = 0.4mol e-.

    O:-2→0,失2e-.生成amol O2共失去:amol × 2 × 2e- = 4amol e-.

    Cl:-1→0,失1e-.生成bmol Cl2共失去:bmol × 2 × 1e- = 2bmol e-.

    得失电子总数相等,所以 4a + 2b = 0.4.

    假设加热高锰酸钾一段时间,其分解率为x,根据2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2↑可知生成 O2 为 0.04x mol,即 a = 0.04x,将其代入 4a + 2b = 0.4,可知 b = 0.2 - 0.08x.

    则a + b = 0.2 - 0.04x,当高锰酸钾分解率 x = 100%时,a + b为最小值,等于0.16;当高锰酸钾分解率 x = 0%时,a + b为最大值,等于0.2.所以a + b的取值范围为(0.16,0.2).