Question

14．一定量MnO₂与200mL物质的量浓度为12mol•L^-1的浓盐酸在加热条件下反应，标准状况下制得氯气3.36L（要求写出计算过程，假设氯气完全逸出，不考虑浓盐酸的挥发）．
（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仍为200mL，则反应后溶液中Cl^-物质的量浓度是多少？

Answer 1

分析 n（Cl₂）=$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$=0.15mol，n（HCl）=12mol/L×0.2L=2.4mol，
（1）根据转移电子守恒计算二氧化锰质量；
（2）参加反应的浓盐酸中只有一半的HCl被氧化，根据Cl原子守恒计算被氧化的HCl物质的量；
（3）根据Cl原子守恒计算剩余氯离子物质的量，根据C=$\frac{n}{V}$计算反应后氯离子浓度．

解答 解：n（Cl₂）=$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$=0.15mol，n（HCl）=12mol/L×0.2L=2.4mol，
（1）根据转移电子守恒得m（MnO₂）=$\frac{0.15mol×2}{（4-2）}×87g/mol$=13.05g，
答：需要消耗二氧化锰质量为13.05g；
（2）参加反应的浓盐酸中只有一半的HCl被氧化，根据Cl原子守恒得被氧化的n（HCl）=2n（Cl₂）=2×0.15mol=0.3mol，答：被氧化的HCl的物质的量是0.3mol；
（3）根据Cl原子守恒得剩余n（Cl^-）=2.4mol-0.15mol×2=2.1mol，C（Cl^-）=$\frac{n}{V}$=$\frac{2.1mol}{0.2L}$=10.5mol/L，
答：反应后溶液中Cl^-物质的量浓度是10.5mol/L．

点评 本题考查化学反应方程式有关计算，为高频考点，侧重考查分析计算能力，利用原子守恒、转移电子守恒分析解答，题目难度不大．