Question

实验室用浓盐酸和二氧化锰反应制取氯气时，收集到7.1 g氯气。求：
(1)发生反应的二氧化锰的物质的量是多少?
(2)被氧化的氯化氢的物质的量是多少?
(3)有多少个电子发生转移?

Answer 1

(1)MnO₂+4HCl(浓)MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
1 mol                     71 g
n(MnO₂)                  7.1 g
n(MnO₂)=="0.1" mol
(2)被氧化的HCl的物质的量等于被氧化的Cl^-的物质的量。
MnO₂+2Cl^-+4H⁺Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O
2 mol             71 g
n(Cl^-)             7.1 g
n(Cl^-)=="0.2" mol
(3)每生成1 mol Cl₂，电子转移的数目为2×6.02×10²³个。
Cl₂    —      2e^-
71 g2×6?   0.2×10²³个
7.1 g?         N
N==1.204×10²³个
答：(1)反应的MnO₂为0.1 mol。
(2)被氧化的HCl为0.2 mol。
(3)电子转移数为1.204×10²³个。

MnO₂与浓HCl反应的化学方程式为：
MnO₂+4HCl(浓)MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
该反应既是氧化还原反应，又是离子反应，离子方程式及电子转移情况为：

由此可知：参加离子反应的Cl^-代表了被氧化的HCl，化学反应中生成的Cl₂的质量与被
氧化HCl的物质的量、电子转移数目、反应的MnO₂的质量之间存在正比例关系。故本题的题型属于物质的量应用于化学方程式计算型，可以采用解物质的量应用于化学方程式计算题的一般方法步骤求解。