Question

12．实验室中所用的少量氯气是用下列方法制取的：4HCl（浓）+MnO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Cl₂↑+MnCl₂+2H₂O
（1）该反应体现了浓盐酸的哪些性质酸性和还原性
（2）若有17.4g MnO₂与足量的浓盐酸充分反应后，所得溶液的体积为500mL．求：
①转移电子数为0.4N_A；
②所得溶液中MnCl₂的物质的量浓度为0.4mol/L
（3）在标准状况下，一定体积的氢气和氯气和混合气体充分反应后，所得混合气体用100mL3.00mol/L NaOH溶液恰好完全吸收，则原混合气体中氯气的体积不得超过3.36L．

Answer 1

分析 （1）该反应前后氯的化合价有的升高，有的未变，所以体现了浓盐酸的酸性和还原性；
（2）17.4gMnO₂的物质的量=$\frac{17.4g}{87g/mol}$=0.2mol，
①根据二氧化锰和转移电子之间的关系式计算；
②根据c=$\frac{n}{V}$进行计算；
（3）溶液中加入NaOH溶液恰好反应，溶液中溶质为NaCl、NaClO，根据钠离子守恒n（NaCl）+n（NaClO）=n（NaOH），根据氯元素守恒可知2n（Cl₂）=n（NaCl）+n（NaClO），再根据V=nV_m计算氯气的体积．

解答 解：（1）该反应前后氯的化合价有的升高，有的未变，所以体现了浓盐酸的酸性和还原性，故答案为：酸性和还原性；
（2）17.4gMnO₂的物质的量=$\frac{17.4g}{87g/mol}$=0.2mol，
①根据二氧化锰和转移电子之间的关系式知，转移电子个数=0.2mol×（4-2）×N_A/mol=0.4 N_A，故答案为：0.4 N_A；
②根据c=$\frac{n}{V}$=$\frac{0.2mol}{0.5L}$=0.4mol/L，故答案为：0.4mol/L；
（3）溶液中加入NaOH溶液恰好反应，溶液中溶质为NaCl、NaClO，根据钠离子守恒可知：n（NaCl）+n（NaClO）=n（NaOH）=0.1L×3mol/L=0.3mol，根据氯元素守恒可知：2n（Cl₂）=n（NaCl）+n（NaClO）=0.3mol，故n（Cl₂）=0.15mol，故氯气的体积不得超过0.15mol×22.4L/mol=3.36L，
故答案为：3.36L．

点评 本题考查了氧化还原反应及其有关计算、离子方程式的书写，知道常见元素化合价，根据方程式中各个物理量之间的关系式计算即可，知道离子方程式的书写规则，题目难度不大．