0.08mol高錳酸鉀加熱一段時間收集到amol氧氣,向反應後殘留的固體中加入足量濃鹽酸,又收集到bmol氯氣
題目:
0.08mol高錳酸鉀加熱一段時間收集到amol氧氣,向反應後殘留的固體中加入足量濃鹽酸,又收集到bmol氯氣
a+b的最大值和最小值怎麼算
2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O
解答:
2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2↑(加熱條件)
2KMnO4 + 16HCl = 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑ + 8H2O
K2MnO4 + 8HCl = 2KCl + MnCl2 + 2Cl2↑ + 4H2O
MnO2 + 4HCl = MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O(加熱條件)
從反應最終產物可以看出:
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-.
得失電子總數相等,所以 4a + 2b = 0.4.
假設加熱高錳酸鉀一段時間,其分解率爲x,根據2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2↑可知生成 O2 爲 0.04x mol,即 a = 0.04x,將其代入 4a + 2b = 0.4,可知 b = 0.2 - 0.08x.
則a + b = 0.2 - 0.04x,當高錳酸鉀分解率 x = 100%時,a + b爲最小值,等於0.16;當高錳酸鉀分解率 x = 0%時,a + b爲最大值,等於0.2.所以a + b的取值範圍爲(0.16,0.2).
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