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，制得标准状况的氯气2.24L．请计算（已知MnO₂+4HCl（浓）═MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O）：
（1）需要消耗MnO₂多少克？被氧化的HCl的物质的量是多少？
（2）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）根据化学方程式判断MnO₂与Cl₂的物质的量关系，根据Cl₂的物质的量计算MnO₂的物质的量，进而计算MnO₂的质量，根据中反应化合价的变化判断被氧化的HCl的物质的量；
（2）根据Cl元素守恒计算反应后溶液中Cl^-物质的量浓度．

解答：解：（1）由反应MnO₂+4HCl（浓）═MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O系数比得：
n(MnO2)=n(Cl2)=

2.24L

22.4L/mol

=0.1mol
m（MnO₂）=0.1mol×87g．mol^-1=8.7g，
被氧化的HCl的物质的量n（HCl）=2n（Cl₂）=2×0.1mol=0.2mol，
答：需要消耗MnO₂的质量为8.7g，被氧化的HCl的物质的量为0.2mol；
（2）反应后溶液中的Cl^-减少了2×n（Cl₂）=0.2mol，
反应后溶液中：n（Cl-）=1.2mol-0.2mol=1.0mol，
浓度为：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：本题考查化学反应方程式的计算，题目难度不大，本题注意从化合价的变化判断被氧化的盐酸的物质的量，根据氯元素守恒计算溶液中Cl^-物质的量浓度．