Question

10．实验室用足量二氧化锰与浓盐酸加热制取氯气，当反应时氯化锰与氯化氢混合溶液中氯化氢的质量分数降低至20%，反应停止．反应方程式为：MnO₂+4HCl_（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+2H₂O+Cl₂↑．
（已知：混合溶液中，某一溶质的质量分数=$\frac{该溶质的质量}{混合溶液的质量}$×100%）
（1）二氧化锰中，锰元素与氧元素的质量比为55：32．
（2）实验小组欲废物再利用，若要将一定量上述制氯气的剩余液体配成含氯化氢8%的除锈液，计算配制80g该除锈液所需上述反应剩余液体和所加水的质量．
（3）制取氯气的质量与时间如图所示，测得反应停止时，剩余溶液质量为101.6g．计算制氯气实验中所用浓盐酸的溶质的质量分数．

Answer 1

分析 （1）根据元素质量比等于相对原子质量和原子个数乘积的比值进行分析；
（2）根据溶液稀释前后溶质质量不变进行分析；
（3）根据化学方程式和题中的数据进行计算．

解答 解：（1）二氧化锰中，锰元素与氧元素的质量比为55：（2×16）=55：32；
（2）需反应剩余液体质量为：$\frac{80g×8%}{20%}$=32g，需要水的质量为：80g-32g=48g；
（3）设参加反应的氯化氢质量为x，二氧化锰为y，
MnO₂+4HCl_（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+2H₂O+Cl₂↑
 87  146                    71
  y   x                     7.1g
      $\frac{146}{x}$=$\frac{71}{7.1g}$=$\frac{87}{y}$
     x=14.6g
     y=8.7g
所以制氯气实验中所用浓盐酸的溶质的质量分数为：$\frac{14.6g+101.6g×20%}{101.6g+7.1g-8.7g}$×100%=34.92%．
故答案为：（1）55：32；
（2）需反应剩余液体质量为32g，需要水的质量为48g；
（3）所以制氯气实验中所用浓盐酸的溶质的质量分数为34.92%．

点评 本题主要考查了化学方程式的计算，难度不大，注意解题的规范性和准确性．