Question

13．已知實驗室在加熱條件下制取Cl₂的化學方程式為MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．現(xiàn)將8.7g MnO₂投入200g質(zhì)量分數(shù)為36.5%（過量）的濃鹽酸中加熱，充分反應后，求：
（1）標準狀況下生成Cl₂的體積為多少？
（2）反應的HCl的分子數(shù)為為多少？
（3）向反應后的溶液中加入足量的AgNO₃溶液，可生成白色沉淀的物質(zhì)的量為多少？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計算出8.7g二氧化錳的物質(zhì)的量，然后根據(jù)反應方程式計算出生成氯氣的物質(zhì)的量，再根據(jù)V=nVm計算出生成氯氣在標準狀況下的體積；
（2）根據(jù)二氧化錳的物質(zhì)的量及反應方程式計算出消耗HCl的物質(zhì)的量，然后根據(jù)N=nN_A計算出消耗HCl的分子數(shù)；
（3）先計算出HCl的質(zhì)量，然后根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計算出原濃鹽酸中含有HCl的物質(zhì)的量，再根據(jù)Cl元素守恒及生成氯氣的物質(zhì)的量計算出反應后溶液中氯離子的物質(zhì)的量，生成氯化銀沉淀的物質(zhì)的量等于氯離子的物質(zhì)的量．

解答 解：（1）鹽酸過量，二氧化錳完全反應，8.7g二氧化錳的物質(zhì)的量為：$\frac{8.7g}{87g/mol}$=0.1mol，根據(jù)反應可知，生成氯氣的物質(zhì)的量為：n（Cl₂）=-n（MnO₂）=0.1mol，標準狀況下0.1mol氯氣的體積為：22.4L/mol×0.1mol=2.24L，
答：標準狀況下生成Cl₂的體積為2.24L；
（2）0.1mol二氧化錳完全反應消耗HCl的物質(zhì)的量為：n（HCl）=4n（MnO₂）=0.1mol×4=0.4mol，則消耗HCl的分子數(shù)為0.4N_A，
答：反應消耗HCl的分子數(shù)為0.4N_A；
（3）200g質(zhì)量分數(shù)為36.5%（過量）的濃鹽酸中含有HCl的物質(zhì)的量為：$\frac{200g×36.5%}{36.5g/mol}$=2mol，
根據(jù)Cl元素守恒可知反應后溶液中含有氯離子的物質(zhì)的量為：2mol-0.1mol×2=1.8mol，
向反應后溶液中加入足量的硝酸銀溶液，則反應生成氯化銀的物質(zhì)的量為1.8mol，
答：反應后生成氯化銀沉淀的物質(zhì)的量為1.8mol．

點評 本題考查了化學方程式的計算，題目難度中等，明確發(fā)生反應的實質(zhì)為解答關鍵，注意掌握物質(zhì)的量與摩爾質(zhì)量、阿伏伽德羅常數(shù)、氣體摩爾體積之間的關系，試題培養(yǎng)了學生的分析能力及化學計算能力．