Question

9．氯氣是一種黃綠色氣體．1974年，瑞典化學家舍勒發(fā)現(xiàn)軟錳礦（主要成分是MnO₂）和濃鹽酸混合加熱能制取氯氣：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；通常也可用高錳酸鉀和濃鹽酸混合來制取氯氣：2KMnO₄+16HCl（濃）═2MnCl₂+5Cl₂↑+2KCl+8H₂O；
（1）若用這兩種方法制氯氣，請比較，它們的發(fā)生裝置使用的不同儀器是前者需要酒精燈加熱，后者不需要．
（2）現(xiàn)將29g純度為60%的軟錳礦（主要成分MnO₂）與足量的濃鹽酸充分反應（雜質(zhì)不參加反應），把反應后所得溶液稀釋到200mL．計算：
①生成的Cl₂在標準狀況下的體積．
②稀釋后溶液中MnCl₂的物質(zhì)的量濃度．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)反應條件確定制備裝置的異同之處；
（2）①根據(jù)質(zhì)量分數(shù)計算軟錳礦中二氧化錳的質(zhì)量，再根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計算二氧化錳的物質(zhì)的量，根據(jù)方程式計算生成的氯氣的物質(zhì)的量，利用V=nV_m計算氯氣的體積；
②消耗前后氯化錳的物質(zhì)的量不變，由方程式可知n（MnCl₂）=n（MnO₂），根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計算稀釋后液中MnCl₂的物質(zhì)的量濃度．

解答 解：（1）軟錳礦（主要成分是MnO₂）和濃鹽酸混合加熱能制取氯氣：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，需在加熱條件下進行；用高錳酸鉀和濃鹽酸混合來制取氯氣：2KMnO₄+16HCl（濃）═2MnCl₂+5Cl₂↑+2KCl+8H₂O，該反應無需加熱，所以它們的發(fā)生裝置使用的不同儀器是前者需要酒精燈加熱，后者不需要，故答案為：前者需要酒精燈加熱，后者不需要；
（2）①29g純度為60%的軟錳礦（主要成分MnO₂）中MnO₂的物質(zhì)的量為：$\frac{29×60%}{87}$mol=0.2mol，則：
MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
1                                               1
0.2mol                                    n（Cl₂）
所以n（Cl₂）=0.2mol，故V（n（Cl₂）=0.2mol×22.4L/mol=4.48L，
答：標準狀況下生成的Cl₂的體積為4.48L；
②消耗前后氯化錳的物質(zhì)的量不變，由方程式可知n（MnCl₂）=n（MnO₂）=0.2mol，將反應后所得溶液稀釋成200mL，稀釋后液中MnCl₂的物質(zhì)的量濃度為$\frac{0.2mol}{0.2L}$=1mol/L，
答：稀釋后液中MnCl₂的物質(zhì)的量濃度為1mol/L．

點評 本題考查根據(jù)方程式的計算、常用化學計量數(shù)的有關(guān)計算，比較基礎(chǔ)，旨在考查學生對基礎(chǔ)知識的理解掌握．