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1774年,瑞典化学家舍勒发现软锰矿(主要成分是MnO2)和浓盐酸混合加热能制取氯气:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O.现将23.2g含MnO2的质量分数为75%的软锰矿石与足量10mol/L浓盐酸完全反应(杂质不参加反应).把反应后所得溶液稀释成200ml.计算:
(1)生成的Cl2的体积(标准状况).
(2)参加反应的浓盐酸的体积.
(3)稀释后溶液中MnCl2的物质的量浓度.
分析:(1)根据质量分数计算软锰矿中二氧化锰的质量,再根据n=
m
M
计算二氧化锰的物质的量,根据方程式计算生成的氯气的物质的量,利用V=nVm计算氯气的体积;
(2)根据方程式计算参加反应的HCl的物质的量,再根据V=
n
c
计算参加反应的浓盐酸的体积;
(3)消耗前后氯化锰的物质的量不变,由方程式可知n(MnCl2)=n(MnO2),根据c=
n
V
计算稀释后液中MnCl2的物质的量浓度.
解答:解:(1)23.2g含MnO2的质量分数为75%的软锰矿石中MnO2的物质的量为:
23.2g×75%
87g/mol
=0.2mol,则:
MnO2+4HCl(浓)
 △ 
.
 
MnCl2+Cl2↑+2H2O
1                       1
0.2mol                  n(Cl2)
所以n(Cl2)=0.2mol,故V(n(Cl2)=0.2mol×22.4L/mol=4.48L,
答:标准状况下生成的Cl2的体积为4.48L;
(2)由方程式可知,参加反应的HCl的物质的量为0.2mol×4=0.8mol,故参加反应的浓盐酸的体积为
0.8mol
10mol/L
=0.08L,
答:参加反应的浓盐酸的体积是0.08L;
(3)消耗前后氯化锰的物质的量不变,由方程式可知n(MnCl2)=n(MnO2)=0.2mol,将反应后所得溶液稀释成200mL,稀释后液中MnCl2的物质的量浓度为
0.2mol
0.2L
=1mol/L,
答:稀释后液中MnCl2的物质的量浓度为1mol/L.
点评:本题考查根据方程式的计算、常用化学计量数的有关计算,比较基础,旨在考查学生对基础知识的理解掌握.
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