0.04mol的高锰酸钾固体加热一段时间后,收集到amol气体.在反应的才六固体中加入足量浓盐酸并加热,有收集到bmol气体,设此时Mn元素全部以Mn2+（锰离子）形式存在于溶液中.试计算：1.a+b的最小值

Question

0.04mol的高锰酸钾固体加热一段时间后,收集到amol气体.在反应的才六固体中加入足量浓盐酸并加热,有收集到bmol气体,设此时Mn元素全部以Mn2+（锰离子）形式存在于溶液中.试计算：
1.a+b的最小值.
2.当a+b=0.09时,0.04mol的高锰酸钾加热后残余固体的质量.

Answer 1

有关反应方程式如下：
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
K2MnO4+8HCl＝2KCl+MnCl2+2Cl2↑+4H2O
MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O
从方程式知：4KMnO4 20e- 5O2 10Cl2
即：在高锰酸钾一定的情况下,产生氧气越多,则总体积越小.所以,当高锰酸钾完全分解时最后得到气体的总体积最小.由
2KMnO4K2MnO4 + MnO2 + O2↑
0.04mol 0.02mol 0.02mol 0.02mol
K2MnO4+8HCl＝2KCl+MnCl2+2Cl2↑+4H2O
0.02mol 0.04mol
MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O
0.02mol 0.02mol
a+b的最小值为：0.02mol+0.04mol+0.02mol=0.08mol
a+b=0.1-a=0.09,a=0.01mol,所以高锰酸钾分解了0.02mol,剩余的高锰酸钾是0.02mol,生成锰酸钾和二氧化锰都是0.01mol
残留固体的质量为158*0.02+197*0.01+87*0.01=6g.