一道化学题,请高人帮忙~~高一时
此题有两种解法,一种按反应方程式,解出反应生成的各物质的量;一种按总反应过程得失电子守恒。
方法1:
(1)首先,写出第一步反应方程式:
2KMnO4 —→ K2MnO4 + MnO2 + O2
反应开始时: 0。 04 molKMnO4; 0molK2MnO4; 0mol MnO2; 0mol O2
反应结束时:(0。04-2a)molKMnO4; a molK2MnO4; amol MnO2; amol O2
然后,写出第二步反应方程式:(共有三个反应方程式)
2KMnO4+16HCl —→ 2KCl +2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O
反应开始时:(0。 0...全部
此题有两种解法,一种按反应方程式,解出反应生成的各物质的量;一种按总反应过程得失电子守恒。
方法1:
(1)首先,写出第一步反应方程式:
2KMnO4 —→ K2MnO4 + MnO2 + O2
反应开始时: 0。
04 molKMnO4; 0molK2MnO4; 0mol MnO2; 0mol O2
反应结束时:(0。04-2a)molKMnO4; a molK2MnO4; amol MnO2; amol O2
然后,写出第二步反应方程式:(共有三个反应方程式)
2KMnO4+16HCl —→ 2KCl +2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O
反应开始时:(0。
04-2a)molKMnO4; 0molCl2
反应结束时:0 molKMnO4; 5(0。04-2a)/2 molCl2
K2MnO4+8HCl—→ MnCl2 + 2KCl + 2Cl2 + 4 H2O
反应开始时: a molK2MnO4;0 molCl2
反应结束时: 0 molK2MnO4;2a mol Cl2
MnO2 + 4HCl —→ MnCl2 + Cl2 + 2H2O
反应开始时: a molMnO2;0 molCl2
反应结束时: 0 molMnO2;a mol Cl2
由题已知生成氯气的物质的量为bmol,
所以:b=5×(0。
04-2a)+2a+a=0。1-2a
所以 a+b=0。1-a ①
所以当第一步高锰酸钾完全反应时,a有最大值为0。02mol,a+b有最小值为 0。
08 mol
(2)当a+b为 0。09时,由①式可解出 a等于0。01 mol,此时:
KMnO4的物质的量为0。02mol,K2MnO4的物质的量为0。01mol,MnO2的物质的量为0。
01mol, O2的物质的量为0。01mol。KMnO4的分解率为50% 。
方法二:
(1)分析反应过程生成的中间产物及最终产物的电子得失情况
KMnO4受热分解成K2MnO4、MnO2、O2;而KMnO4、K2MnO4、MnO2与HCl反应都有氯气Cl2生成,在反应过程中:
一个锰离子由正七价到正二价,得到了5个电子
两个氧离子生成一个氧分子,失去了4个电子
两个氯离子生成一个氯分子,失去了2个电子
由题已知高锰酸钾的物质的量为0。
04mol、生成氧气的物质的量为amol、氯气的物质的量为bmol,
反应过程得失电子守恒: 0。04×5=a×4+b×2 b=0。1-2a
所以 a+b=0。1-a ①
所以当第一步高锰酸钾完全反应时,a有最大值为0。
02mol,a+b有最小值为 0。08 mol
(2)当a+b为 0。09时,由①式可解出 a等于0。01 mol
2KMnO4 —→ K2MnO4 + MnO2 + O2
此时:KMnO4的物质的量为0。
02mol,K2MnO4的物质的量为0。01mol,MnO2的物质的量为0。01mol, O2的物质的量为0。01mol。KMnO4的分解率为50% 。
。收起