Question

14．一定量MnO₂與200mL物質(zhì)的量濃度為12mol•L^-1的濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)，標(biāo)準(zhǔn)狀況下制得氯氣3.36L（要求寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程，假設(shè)氯氣完全逸出，不考慮濃鹽酸的揮發(fā)）．
（1）需要消耗MnO₂多少克？
（2）被氧化的HCl的物質(zhì)的量是多少？
（3）若反應(yīng)后溶液的體積仍為200mL，則反應(yīng)后溶液中Cl^-物質(zhì)的量濃度是多少？

Answer 1

分析 n（Cl₂）=$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$=0.15mol，n（HCl）=12mol/L×0.2L=2.4mol，
（1）根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒計(jì)算二氧化錳質(zhì)量；
（2）參加反應(yīng)的濃鹽酸中只有一半的HCl被氧化，根據(jù)Cl原子守恒計(jì)算被氧化的HCl物質(zhì)的量；
（3）根據(jù)Cl原子守恒計(jì)算剩余氯離子物質(zhì)的量，根據(jù)C=$\frac{n}{V}$計(jì)算反應(yīng)后氯離子濃度．

解答 解：n（Cl₂）=$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$=0.15mol，n（HCl）=12mol/L×0.2L=2.4mol，
（1）根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒得m（MnO₂）=$\frac{0.15mol×2}{（4-2）}×87g/mol$=13.05g，
答：需要消耗二氧化錳質(zhì)量為13.05g；
（2）參加反應(yīng)的濃鹽酸中只有一半的HCl被氧化，根據(jù)Cl原子守恒得被氧化的n（HCl）=2n（Cl₂）=2×0.15mol=0.3mol，答：被氧化的HCl的物質(zhì)的量是0.3mol；
（3）根據(jù)Cl原子守恒得剩余n（Cl^-）=2.4mol-0.15mol×2=2.1mol，C（Cl^-）=$\frac{n}{V}$=$\frac{2.1mol}{0.2L}$=10.5mol/L，
答：反應(yīng)后溶液中Cl^-物質(zhì)的量濃度是10.5mol/L．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)反應(yīng)方程式有關(guān)計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重考查分析計(jì)算能力，利用原子守恒、轉(zhuǎn)移電子守恒分析解答，題目難度不大．