Question

2．实验室里通常用MnO₂与浓盐酸反应制取氯气，为进行有关氯气的性质实验，需要4瓶容积为100ml的氯气．（常温下，氯气的密度为2.91g/L）
（1）写出制取氯气的离子方程式．
（2）制取4瓶氯气，理论上需要MnO₂固体的质量是多少？
（3）制取4瓶氯气，被氧化的HCl的物质的量是多少？

Answer 1

分析 （1）加热条件下二氧化锰与浓盐酸反应生成氯化锰、氯气和水，据此书写离子方程式；
（2）4瓶氯气的质量为：0.1L×2.91g/L×4=1.164g，根据氯气和二氧化锰之间的关系式计算二氧化锰的质量；
（3）HCl被氧化生成氯气，根据氯元素守恒可知被氧化的n（HCl）=2n（Cl₂）．

解答 解：（1）用MnO₂与浓盐酸反应制取氯气，反应的离子方程式为：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，
答：制取氯气的离子方程式为MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（2）4瓶氯气的质量=0.1L×2.91g/L×4=1.164g，设需要二氧化锰的质量为x，
MnO₂+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
87g                              71g
 x                             1.164g
则87g：71g=x：1.164g
解得：x=$\frac{1.164g×87g}{71g}$=1.43g，
答：理论上需要MnO₂固体的质量是1.43g；
（3）反应MnO₂+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O中HCl被氧化生成氯气，根据Cl元素守恒可知被氧化的HCl的物质的量为：n（HCl）=2n（Cl₂）=$\frac{1.164g}{71g/mol}$×2≈0.033mol，
答：制取4瓶氯气，被氧化的HCl的物质的量是0.033mol．

点评 本题考查化学方程式的计算，题目难度不大，正确判断过量情况为解答关键，注意掌握守恒思想在化学计算中的应用，试题有利于提高学生的分析能力及化学计算能力．