Question

15．用4.35gMnO₂与40 mL10mol/L的浓盐酸反应，即MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂+2H₂O，向反应后的溶液中加入过量的AgNO₃溶液．求：
（1）标准状况下生成氯气的体积；
（2）生成AgCl沉淀的质量．

Answer 1

分析 （1）根据n=$\frac{m}{M}$计算出二氧化锰的物质的量，再根据n=cV计算出100mL12mol/L浓盐酸中含有HCl的物质的量，结合反应方程式判断过量情况，根据不足量计算出生成氯气的物质的量，最后根据V=nVm计算出生成氯气在标准状况下的体积；
（2）加入过量硝酸银溶液反应生成AgCl沉淀，根据Cl元素守恒可计算出生成氯化银的物质的量，然后根据m=nM计算出生成氯化银的质量．

解答 解：（1）4.35gMnO₂的物质的量为：$\frac{4.35g}{87g/mol}$=0.05mol，40mL 10mol/L浓盐酸中含有HCl的物质的量为：10mol/L×0.04L=0.4mol，
根据反应MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O可知，0.05mol二氧化锰完全反应消耗HCl的物质的量为：0.05mol×4=0.20mol＜0.40mol，说明浓盐酸过量，生成的氯气按照二氧化锰的量计算，
MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
 1                                        1
0.05mol                          n（Cl₂）
则生成氯气的物质的量为0.05mol，标准状况下0.05mol氯气的体积为：22.4L/mol×0.05mol=1.12L，
答：标准状况下生成Cl₂的体积为1.12L；
（2）反应MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O中HCl被氧化生成氯气，根据Cl元素守恒可知发生氧化反应的HCl的物质的量为n（HCl）=2n（Cl₂）=0.05mol×2=0.1mol，
40mL 10mol/L浓盐酸中含有HCl的物质的量为0.4mol，被氧化生成氯气的HCl的物质的量为0.1mol，则反应后溶液中含有氯离子的物质的量为0.4mol-0.1mol=0.3mol，
根据Cl元素守恒可知生成AgCl的物质的量为0.3mol，质量为：143.5g/mol×0.3mol=43.05g，
答：向反应后的溶液中加入过量的AgNO₃溶液，则能生成43.05g AgCl白色沉淀．

点评 本题考查化学方程式的计算，题目难度中等，明确氧化还原反应的实质为解答关键，注意掌握守恒思想在化学计算中的应用，试题培养了学生的化学计算能力．