Question

已知将浓盐酸滴入高锰酸钾溶液中，产生黄绿色气体，而溶液的紫红色褪去．现有一氧化还原反应的体系中，共有KCl、Cl₂、
浓H₂SO₄、H₂O、KMnO₄、MnSO₄、K₂SO₄七种物质：
（1）写出一个包含上述七种物质的氧化还原反应方程式（需配平）：

 

．
（2）在标准状况下，8.96L的甲烷和一氧化碳的混合气体的质量为7.6g，混合气体平均摩尔质量为

 

，混合气体中甲烷的质量分数为

 

．

Answer 1

分析：（1）由浓盐酸滴入高锰酸钾溶液中，产生黄绿色气体，而溶液的紫红色褪去，则高锰酸钾具有氧化性，则还原反应为KMnO₄→MnSO₄，则在给出的物质中由Cl元素的化合价变化，则氧化反应为KCl→Cl₂，然后来书写氧化还原反应；
（2）由平均摩尔质量=

m

n

来计算，由质量和物质的量的关系列方程解出甲烷的物质的量，再计算混合气体中甲烷的质量分数．

解答：解：（1）由题意可知，高锰酸钾具有氧化性，则还原反应为KMnO₄→MnSO₄，则在给出的物质中由Cl元素的化合价变化，则氧化反应为KCl→Cl₂，
则反应为KMnO₄+KCl+H₂SO₄→MnSO₄+K₂SO₄+Cl₂↑+H₂O，由电子守恒及原子守恒可得配平后的化学反应为2KMnO₄+10KCl+8H₂SO₄═2MnSO₄+6K₂SO₄+5Cl₂↑+8H₂O，
故答案为：2KMnO₄+10KCl+8H₂SO₄═2MnSO₄+6K₂SO₄+5Cl₂↑+8H₂O；
（2）标准状况下，8.96L气体的物质的量为

8.96L

22.4L/mol

=0.4mol，设甲烷的物质的量为x，CO的物质的量为y，
则

x+y=0.4mol 16x+28y=7.6g

，解得x=0.3mol，y=0.1mol，
混合气体平均摩尔质量为

7.6g

0.4mol

=19g/mol，
混合气体中甲烷的质量分数为

0.3mol×16g/mol

7.6g

×100%=63.2%，
故答案为：19g/mol；63.2%．

点评：本题考查学生利用物质中元素的化合价变化来分析物质的性质并书写反应，明确电子守恒、原子守恒及平均摩尔质量、质量分数的计算方法是解答本题的关键．