Question

15．若用MnO₂与200mL物质的量浓度为12mol/L的浓盐酸共热反应制得氯气4.48L（标准状况）．求：
①消耗MnO₂的质量；
②被氧化的HCl的物质的量；
③若反应后溶液的体积不变，则反应后溶液中Cl^-物质的量浓度是多少？（O-16  Mn-55）

Answer 1

分析 ①发生反应：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，根据n=$\frac{V}{{V}_{m}}$计算氯气物质的量，再根据方程式计算消耗二氧化锰物质的量，根据m=nM计算二氧化锰的质量；
②被氧化的HCl生成氯气，根据氯原子守恒计算被氧化HCl的物质的量；
③根据氯元素守恒计算反应后溶液中Cl^-物质的量浓度．

解答 解：①氯气的物质的量为$\frac{4.48}{22.4L/mol}$=0.2mol，
MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
1                       1
0.2mol                  0.2mol
则m（MnO₂）=0.2mol×87g．mol^-1=17.4g，
答：需要消耗MnO₂的质量为17.4g；
②被氧化的HCl生成氯气，根据氯原子守恒，被氧化HCl的物质的量=2n（Cl₂）=2×0.2mol=0.4mol，
答：被氧化的HCl的物质的量是0.4mol；
③反应后溶液中的Cl^-减少了2×n（Cl₂）=0.4mol，由氯元素守恒，反应后溶液中n（Cl^-）=12mol•L^-1×0.2L-0.4mol=2mol，则反应后溶液中Cl^-物质的量浓度是$\frac{2mol}{0.2L}$=10mol/L，
答：反应后溶液中Cl^-物质的量浓度是10mol/L．

点评 本题考查学生化学反应方程式的计算、氧化还原反应计算，难度不大，注意（2）（3）中利用守恒法计算解答．