Question

实验室用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气。
（1）若用200mL 10mol·L^-1的浓盐酸与足量的二氧化锰固体加热反应（不考虑氯化挥发），则产生氯气的物质的量为        0.50mol（填“大于”、“等于”或“小于”），原因是                                    。
（2）8.7g二氧化锰与足量的浓盐酸反应，则被氧化的氯化氢的物质的量是多少？产生的氯气在标准状况下的体积是多少？

Answer 1

(8分)（1）小于 加热过程浓盐酸中HCl挥发掉部分；随着反应进行，浓盐酸变稀，稀盐酸不与二氧化锰反应。（2）被氧化的氯化氢的物质的量为0.2 mol，产生的氯气在标准状况下的体积是2.24L

试题分析：（1）盐酸的物质的量是0.2L×10mol/L＝2mol，由于过程浓盐酸中HCl挥发掉部分；随着反应进行，浓盐酸变稀，稀盐酸不与二氧化锰反应，所以根据方程式MnO₂ + 4H⁺ + 2ClMn²⁺ + 2H₂O + Cl₂↑可知，产生氯气的物质的量为小于0.50mol。
（2）8.7g二氧化锰的物质的量是8.7g÷87g/mol＝0.1mol，则根据方程式可知
MnO₂ + 4HCl(浓)MnCl₂+ 2H₂O + Cl₂↑
1mol  4mol                       22.4L
0.1mol 0.4mol                    2.24L
所以被氧化的氯化氢的物质的量是0.4mol÷2＝0.2mol
产生的氯气在标准状况下的体积是2.24L
点评：该题是中等难度的试题，试题基础性强，侧重对学生基础知识的巩固和训练，有利于培养学生的逻辑思维能力和发散思维能力。该的关键是明确稀盐酸不能被二氧化锰氧化，然后具体问题、具体分析即可。