题目内容

【题目】氯气是一种黄绿色气体.1974年,瑞典化学家舍勒发现软锰矿(主要成分是MnO2)和浓盐酸混合加热能制取氯气:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O;通常也可用高锰酸钾和浓盐酸混合来制取氯气:2KMnO4+16HCl(浓)═2MnCl2+5Cl2↑+2KCl+8H2O;
(1)若用这两种方法制氯气,请比较,它们的发生装置使用的不同仪器是
(2)现将29g纯度为60%的软锰矿(主要成分MnO2)与足量的浓盐酸充分反应(杂质不参加反应),把反应后所得溶液稀释到200mL.计算:
①生成的Cl2在标准状况下的体积.
②稀释后溶液中MnCl2的物质的量浓度.

【答案】
(1)前者需要酒精灯加热,后者不需要
(2)

解:①29g纯度为60%的软锰矿(主要成分MnO2)中MnO2的物质的量为: mol=0.2mol,则:

MnO2+

4HCl(浓)

MnCl2+

Cl2

+2H2O

1

1

0.2mol

n(Cl2

所以n(Cl2)=0.2mol,故V(n(Cl2)=0.2mol×22.4L/mol=4.48L,

答:标准状况下生成的Cl2的体积为4.48L;

②消耗前后氯化锰的物质的量不变,由方程式可知n(MnCl2)=n(MnO2)=0.2mol,将反应后所得溶液稀释成200mL,稀释后液中MnCl2的物质的量浓度为 =1mol/L,

答:稀释后液中MnCl2的物质的量浓度为1mol/L


【解析】解:(1)软锰矿(主要成分是MnO2)和浓盐酸混合加热能制取氯气:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O,需在加热条件下进行;用高锰酸钾和浓盐酸混合来制取氯气:2KMnO4+16HCl(浓)═2MnCl2+5Cl2↑+2KCl+8H2O,该反应无需加热,所以它们的发生装置使用的不同仪器是前者需要酒精灯加热,后者不需要,故答案为:前者需要酒精灯加热,后者不需要;
(1)根据反应条件确定制备装置的异同之处;(2)①根据质量分数计算软锰矿中二氧化锰的质量,再根据n= 计算二氧化锰的物质的量,根据方程式计算生成的氯气的物质的量,利用V=nVm计算氯气的体积;
②消耗前后氯化锰的物质的量不变,由方程式可知n(MnCl2)=n(MnO2),根据c= 计算稀释后液中MnCl2的物质的量浓度.

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