Question

15．实验室里用二氧化锰与浓盐酸反应来制取适量的氯气，反应方程式为：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．现用100mL的浓盐酸与二氧化锰反应，生成的氯气在标准状况时的体积为5.6L，计算：
（1）写出实验室制备氯气的离子反应方程式，并用双线桥标出电子的转移．
（2）被氧化的HCl的物质的量多少？
（3）电子转移物质的量是多少？

Answer 1

分析 （1）二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯气、氯化锰和水，离子反应方程式只有HCl（浓）、MnCl₂能拆，其余都不能拆；反应中锰元素化合价从+4价降为+2价，氯化氢氯元素从-1价升高为氯气中的0价，转移电子数为2e^-；
（2）被氧化的HCl生成氯气，根据Cl原子守恒可知n_被氧化（HCl）=2n（Cl₂）计算；
（3）根据1Cl₂生成转移2e^-计算．

解答 解：（1）实验室制备氯气的离子反应方程式只有HCl（浓）、MnCl₂能拆，其余都不能拆，则该离子方程式为MnO₂+4H⁺+Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；该反应中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，转移电子数为2e^-，用双线桥表示电子转移方向和数目为，故答案为：；
（2）5.6L氯气的物质的量=$\frac{5.6L}{22.4L/mol}$=0.25mol，
被氧化的HCl生成氯气，根据Cl原子守恒可知n_被氧化（HCl）=2n（Cl₂）=0.25mol×2=0.5mol，
答：被氧化的HCl的物质的量为0.5mol；
（3）根据知，1Cl₂生成转移2e^-，则电子转移物质的量是=0.25mol×2=0.5mol，
答：电子转移物质的量是0.5mol．

点评 本题考查氧化还原反应有关计算，为高频考点，熟悉方程式中各个物理量之间关系是解本题关键，注意该反应中浓盐酸的作用，题目难度不大．