Question

16．濃鹽酸可以與MnO₂反應制取氯氣（Cl₂）：4HCl+MnO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．8.7g MnO₂與足量的200mL 10mol•L^-1濃鹽酸反應，可制的標準狀況下的氯氣多少升？假設溶液的體積沒有變化，反應后剩余的溶液中Cl^-的物質的量濃度是多少？

Answer 1

分析 根據n=$\frac{m}{M}$計算8.7g MnO₂的物質的量，根據方程式計算生成氯氣物質的量，再根據V=nV_m計算氯氣體積；根據氯原子守恒計算溶液中Cl^-的物質的量濃度．

解答 解：8.7g MnO₂的物質的量為$\frac{8.7g}{87g/mol}$=0.1mol，
設生成氯氣物質的量為x，則：
4HCl+MnO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
     1mol         1mol
     0.1mol       x
故x=$\frac{0.1mol×1mol}{1mol}$=0.1mol
則生成氯氣體積為0.1mol×22.4L/mol=2.24；
根據氯原子守恒，可知溶液中n（Cl^-）=0.2L×10mol/L-0.1mol×2=1.8mol，則反應后剩余的溶液中Cl^-的物質的量濃度為$\frac{1.8mol}{0.2L}$=9mol/L，
答：標準狀況下得到氯氣2.24升，反應后剩余的溶液中Cl^-的物質的量濃度是9mol/L．

點評 本題考查根據方程式的計算，比較基礎，旨在考查學生對基礎知識的理解掌握．