Question

1．实验室用质量分数为36.5%的浓盐酸（ρ=1.19g/cm³）与二氧化锰反应制取氯气：MnO₂+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cl₂↑+MnCl₂+2H₂O
（1）标出电子转移的方向和数目
（2）该浓盐酸的物质的量浓度
（3）若消耗了8.7g二氧化锰，求生成的氯气在标准状况下的体积（写出必要的计算过程）

Answer 1

分析 （1）该反应中Mn元素化合价由+4价变为+2价，化合价降低2价，得到2个电子；Cl元素化合价由-1价变为0价，化合价升高1价，总共得到2个电子，据此标出电子转移的方向和数目；
（2）根据c=$\frac{1000ρω}{M}$计算出该浓盐酸的物质的量浓度；
（3）根据n=$\frac{m}{M}$计算出二氧化锰的物质的量，然后结合方程式计算出生成氯气的物质的量，最后根据V=nVm计算出生成氯气的体积．

解答 解：（1）反应MnO₂+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cl₂↑+MnCl₂+2H₂O中Mn元素化合价由+4价变为+2价、Cl元素化合价由-1价变为0价，电子由失电子的HCl转移给得电子的二氧化锰，转移电子数为2，则电子转移方向和数目为：，
答：标出电子转移的方向和数目为；
（2）该浓盐酸的浓度为：c（HCl）=$\frac{1000ρω}{M}$=$\frac{1000×1.19×36.5%}{36.5}$mol/L=11.9 mol•L^-1，
答：该浓盐酸的物质的量浓度为11.9mol/L；
（3）若消耗了8.7g二氧化锰，二氧化锰的物质的量为：$\frac{8.7g}{87g/mol}$=0.1mol，根据反应MnO₂+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cl₂↑+MnCl₂+2H₂O可知生成氯气的物质的量为：n（Cl₂）=n（MnO₂）=0.1mol，标准状况下0.1mol氯气的体积为：22.4L/mol×0.1mol=2.24L，
答：生成氯气在标准状况下的体积为2.24L．

点评 本题考查了氧化还原反应的计算，题目难度中等，明确氧化还原反应的实质与特征为解答关键，注意掌握分析氧化还原反应中电子转移分析和数目的方法，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．