Question

0.02mol KMnO₄固体，加热一段时间后，收集到a mol甲气体，在反应后的残留固体中加入足量的浓盐酸，继续加热，又收集到b mol乙气体，设此时Mn元素全部以Mn²⁺存在于溶液中，则下列说法正确的是（　　）

• A、甲，乙均为无色无味的气体
• B、a的最大值为0.02
• C、b的最小值为0.01
• D、a+b的最小值为0.04

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算

专题：计算题

分析：KMnO₄固体，加热一段时间后，收集到甲气体为氧气，在反应后的残留固体中加入足量的浓盐酸，继续加热，收集到乙气体为氯气；
根据电子转移守恒，整个过程中，Mn元素获得电子等于O元素、Cl元素获得的电子，则有：0.02×（7-2）=4a+2b，整理得a+b=0.05-a，当高锰酸钾完全分解生成氧气时，生成氧气最多，生成氯气最少，根据方程式计算氧气最大值，进而确定b的最小值、（a+b）的最小值．

解答： 解：KMnO₄固体，加热一段时间后，收集到甲气体为氧气，在反应后的残留固体中加入足量的浓盐酸，继续加热，收集到乙气体为氯气，氧气是无色无味气体，而氯气是黄绿色有刺激性气味的气体；
根据电子转移守恒，整个过程中，Mn元素获得电子等于O元素、Cl元素获得的电子，则有：0.02×（7-2）=4a+2b，整理得a+b=0.05-a，
当高锰酸钾完全分解生成氧气时，生成氧气最多，生成氯气最少，由2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，可知生成氧气最大的物质的量为0.02mol×

1

2

=0.01mol，即a最大值=0.01，生成氯气最少，故b最小值=0.05-0.01-0.01=0.03，故a+b≥0.05-0.01=0.04，
故上述分析可知，ABC错误，D正确，
故选D．

点评：本题考查混合物计算、氧化还原反应计算，难度中等，注意充分利用整个过程中的电子转移守恒解答．