Question

在加热的条件下，用MnO₂与100mL物质的量浓度为12mol/L的浓盐酸反应，制得氯气2.24L（标准状况）．（已知MnO₂+4HCl（浓）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O）
（1）需要消耗MnO₂多少克？
（2）被氧化的HCl的物质的量是多少？
（3）若反应后溶液的体积不变，则反应后溶液中Cl^-物质的量浓度是多少？

Answer 1

分析：（1）根据氯气的体积计算其物质的量，代入化学反应方程式来计算二氧化锰的物质的量，再利用m=n×M来计算；
（2）根据氯原子守恒及化合价变化可知，氯气中氯原子的物质的量即为被氧化的HCl的物质的量；
（3）减少的氯离子的物质的量等于氯气中氯原子的物质的量，利用离子守恒来分析计算．

解答：解：（1）n(MnO2)=n(Cl2)=

2.24L

22.4L/mol

=0.1mol，
由MnO₂+4HCl（浓）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
   1                         1
   0.1mol                    0.1mol
则m（MnO₂）=0.1mol×87g．mol^-1=8.7g，
答：需要消耗MnO₂8.7g；
（2）因Cl元素的化合价升高时被氧化，氧化产物为氯气，
则被氧化的HCl的物质的量n=2n（Cl₂）=2×0.1mol=0.2mol，
答：被氧化的HCl的物质的量是0.2mol；
（3）反应后溶液中的Cl^-减少了2×n（Cl₂）=0.2mol，
反应后溶液中n（Cl^-）=12mol?L^-1×0.1L-0.2mol=1mol，
则C(Cl-)=

1mol

0.1L

=10mol?L-1，
答：反应后溶液中Cl^-物质的量浓度是10mol/L．

点评：本题考查学生利用化学反应方程式的计算，明确氯气的物质的量代入计算是解答本题的关键，并注意结合氧化还原反应来解答．