Question

【題目】實(shí)驗(yàn)室制取氯氣，將多余的氯氣用100 mL 1.7mol/L的NaOH溶液完全吸收。對(duì)吸收后的溶液進(jìn)行分析化驗(yàn)，測(cè)知c(OH-)=0.1mol/L (不考慮反應(yīng)前后溶液的體積變化) 。ClO－和ClO3－的物質(zhì)的量濃度之比為5∶1。請(qǐng)回答：

（1）吸收氯氣消耗的NaOH的物質(zhì)的量為_______________mol。

（2）被氧化的氯氣的物質(zhì)的量為_______________mol，被還原的氯氣的物質(zhì)的量為 _______________mol。

（3）若采用二氧化錳和濃鹽酸共熱的方法制氯氣，制備尾氣中的氯氣所消耗的二氧化錳的質(zhì)量為_______________g。

Answer 1

【答案】0.16 0.03 0.05 6.96

【解析】

根據(jù)氯氣的尾氣吸收的化學(xué)方程式8Cl2+16NaOH=5NaClO+NaClO3+10NaCl+8H2O和實(shí)驗(yàn)室制氯氣的化學(xué)方程式MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O進(jìn)行計(jì)算。

⑴反應(yīng)前NaOH的物質(zhì)的量為：0.1 L×1.7 mol/L = 0.17 mol

反應(yīng)后NaOH的物質(zhì)的量為：0.1 L×0.1 mol/L = 0.01 mol

消耗的NaOH物質(zhì)的量為：0.16 mol

⑵根據(jù)ClO－和ClO3－的物質(zhì)的量濃度之比為5∶1可寫(xiě)出反應(yīng)方程式：8Cl2+16NaOH=5NaClO+NaClO3+10NaCl+8H2O，

則反應(yīng)掉的氯氣n(Cl2)=n(NaOH)=×0.16mol=0.08mol，

其中被氧化的氯氣即化合價(jià)升高的為，即為×0.08mol=0.03mol，

則被還原的氯氣即為0.08-0.03=0.05mol；

⑶ 由（2）可知，尾氣中的氯氣為0.08mol，根據(jù)化學(xué)方程式：MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O可知，消耗二氧化錳的物質(zhì)的量和氯氣的物質(zhì)的量相等，即n(MnO2)=0.08mol，所以m(MnO2) =87g×0.08mol/1mol=6.96 g。