Question

11．在加热的条件下，应用下述反应可制备氯气：MnO₂+4HCl（浓）═MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．已知17.4g二氧化锰完全反应后，最终溶液体积仍为0.5L．试求：（1）忽略氯气的溶解，标况下可收集多少体积的气体？（2）忽略反应前后溶液体积的变化，提供的浓盐酸为12mol•L^-1，则反应结束后C（Cl^-）为多少？（要求：要有一定的计算过程．）

Answer 1

分析 （1）n（MnO₂）=$\frac{17.4g}{87g/mol}$=0.2mol，结合反应的方程式可计算生成氢气的体积；
（2）根据反应生成的氯气的物质的量可以求出溶液中减少的氯离子的物质的量，然后求出剩余的氯离子的物质的量和浓度．

解答 解：（1）n（MnO₂）=$\frac{17.4g}{87g/mol}$=0.2mol，
 MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂ +Cl₂ ↑+2H₂O
 1mol                      22.4L
0.2mol                       V
V=$\frac{0.2mol×22.4L}{1mol}$=4.48L，
答：产生的氯气在标况下的体积为4.48L；
（2）反应生成的氯气的物质的量为$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，则溶液中减少的氯离子为0.4mol，则反应结束后c（Cl^-）=$\frac{12mol/L×0.5L-0.4mol}{0.5L}$=11.2mol/L；
答：反应结束后C（Cl^-）为11.2mol/L．

点评 本题考查化学方程式的计算，题目难度中等，注意物质的量应用于化学方程式的计算方法的运用，注意相关物理量的计算公式的运用．