Question

已知用MnO₂与浓盐酸反应制Cl₂时，当溶液中盐酸浓度降为4mol?L^-1时即不再有Cl₂产生．常用浓盐酸浓度为12mol?L^-1．实验中用MnO₂与浓盐酸反应制Cl₂时，消耗浓盐酸的体积（mL）与MnO₂质量关系如图所示．试根据上述信息分析回答：

（1）用8.7gMnO₂与100mL浓盐酸反应可产生Cl₂多少mL（标准状况）？（写出计算过程）

2240mL

某同学最终只收集到2000mLCl₂（标准状况），若装置的气密性没有问题，则可能的原因是

由于容器内有残留一部分氯气没有排出来，以及收集氯气时有部分氯气逸散，所以导致收集到的氯气偏少

．
（2）由题中信息计算将8.7gMnO₂完全消耗，需浓盐酸的体积为多少？（写出计算过程）而实际实验中消耗盐酸的体积为

50

mL，可能原因是：

由于随着反应的进行，加热时浓盐酸挥发造成损失引起的

．

Answer 1

分析：（1）根据n=

m

M

计算8.7gMnO₂的物质的量，计算二氧化锰完全反应需要HCl的物质的量，计算100mL盐酸中能反应生成n（HCl），据此判断二氧化锰是否完全反应，根据判断结合方程式计算生成氯气的体积，据此解答；
结合计算可知反应生成的氯气的体积大于2000mL，若装置的气密性没有问题，可能是容器内残留一部分氯气或收集时部分氯气逸出导致；
（2）由（1）的计算可知8.7g二氧化锰完全反应消耗n（HCl），发生反应导致盐酸的浓度变化为12mol/L-4mol/L=8mol/L，根据V=

n

c

计算盐酸的体积；
根据图象可知实际消耗的盐酸体积是60ml．这是由于随着反应的进行，加热时浓盐酸挥发造成损失引起的．

解答：解：（1）n（MnO₂）=

8.7g

87g/mol

=0.1mol，
能参加反应的n（HCl）=△c（HCl）?V[HCl（aq）]=（12mol/L-4mol/L）×0.1L=0.8mol
  MnO₂+4HCl=MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
  1mol  4mol         
0.1mol 0.4mol
可知MnO₂完全反应，故生成氯气为0.1mol，所以V（Cl₂）=0.1mol×22.4L/mol=2.24L=2240mL，
实际收集氯气为2000mL，装置的气密性没有问题，可能由于容器内有残留一部分氯气没有排出来，以及收集氯气时有部分氯气逸散，所以导致收集到的氯气偏少，
故答案为：2240mL；由于容器内有残留一部分氯气没有排出来，以及收集氯气时有部分氯气逸散，所以导致收集到的氯气偏少；
（2）8.7g二氧化锰完全消耗，需要氯化氢的物质的量是0.4mol，所以V[HCl（aq）]=0.4mol÷（12mol/L-4mol/L）=0.05L=50mL，
根据图象可知实际消耗的盐酸体积是60ml，这是由于随着反应的进行，加热时浓盐酸挥发造成损失引起的，
故答案为：50mL；由于随着反应的进行，加热时浓盐酸挥发造成损失引起的．

点评：本题考查化学反应中的过量计算，属于基础性试题的考查，难易适中，注重基础和能力的双向考查，有利于培养学生的逻辑思维能力，解题中注意盐酸浓度的变化．