Question

8．一般情况下，较强的氧化剂如：MnO₂、KMnO₄、KClO₃、Ca（ClO）₂等氧化浓盐酸时，有如下反应规律：氧化剂+浓盐酸→金属氯化物+水+氯气．实验室通常用该原理制取少量Cl₂．现将214.5gCa（ClO）₂放入500 mL 12.0 mol/L的浓盐酸中，生成的Cl₂在标准状况下的体积为39.2 L．试计算：
（1）该反应消耗的氧化剂的质量是125.1g
（2）若反应前后溶液的体积保持不变，则反应后溶液中HCl的物质的量浓度为2.5mol/L．

Answer 1

分析 由题可知，次氯酸钙与浓盐酸反应生成氯气（该反应属于归中反应），浓盐酸随着反应的进行会变成稀盐酸，即无法与次氯酸钙反应继续生成氯气了，只能生成次氯酸．通过题中给出的氯气的体积，可计算出消耗的HCl的物质的量，用反应前的浓盐酸中的HCl的物质的量减去前面消耗的HCl的物质的量，即可得出不再与次氯酸钙反应生成氯气时的剩余HCl的物质的量，由此分析解答．

解答 解：（1）因为生成的Cl₂在标准状况下的体积为39.2 L，n（Cl₂）=$\frac{39.2L}{22.4L/mol}$=1.75mol/L，依据化学方程式计算，
          Ca（ClO）₂+4HCl=CaCl₂+2Cl₂↑+2H₂O
            1       4           2
n（Ca（ClO）₂）  n₁（HCl）    1.75mol
计算得到：n（Ca（ClO）₂）=0.875mol；
n₁（HCl）=3.5mol；所以氧化剂m（Ca（ClO）₂）=0.875mol×143g/mol=125.1g，
答：该反应消耗的氧化剂的质量是125.1g；
（2）由（1）化学方程式计算只显酸性的氯化氢和次氯酸钙反应的氯化氢物质的量=$\frac{214.5g}{143g/mol}$-0.875 mol=0.625 mol   
    Ca（ClO）₂+2HCl=CaCl₂+2HClO
      1         2
   0.625mol    n₂（HCl） 
n₂（HCl）=1.25 mol  
反应后溶液中n（HCl）=0.5 L×12 mol/L-3.5 mol-1.25 mol=1.25 mol
c（HCl）=$\frac{1.25mol}{0.5L}$=2.5 mol/L；
答：反应后溶液中HCl的物质的量浓度为2.5mol/L．

点评 本题考查了氧化还原反应的规律分析判断，以及化学方程式计算，列关系式是解题关键，题目难度中等．