Question

8．一般情況下，較強的氧化劑如：MnO₂、KMnO₄、KClO₃、Ca（ClO）₂等氧化濃鹽酸時，有如下反應(yīng)規(guī)律：氧化劑+濃鹽酸→金屬氯化物+水+氯氣．實驗室通常用該原理制取少量Cl₂．現(xiàn)將214.5gCa（ClO）₂放入500 mL 12.0 mol/L的濃鹽酸中，生成的Cl₂在標準狀況下的體積為39.2 L．試計算：
（1）該反應(yīng)消耗的氧化劑的質(zhì)量是125.1g
（2）若反應(yīng)前后溶液的體積保持不變，則反應(yīng)后溶液中HCl的物質(zhì)的量濃度為2.5mol/L．

Answer 1

分析 由題可知，次氯酸鈣與濃鹽酸反應(yīng)生成氯氣（該反應(yīng)屬于歸中反應(yīng)），濃鹽酸隨著反應(yīng)的進行會變成稀鹽酸，即無法與次氯酸鈣反應(yīng)繼續(xù)生成氯氣了，只能生成次氯酸．通過題中給出的氯氣的體積，可計算出消耗的HCl的物質(zhì)的量，用反應(yīng)前的濃鹽酸中的HCl的物質(zhì)的量減去前面消耗的HCl的物質(zhì)的量，即可得出不再與次氯酸鈣反應(yīng)生成氯氣時的剩余HCl的物質(zhì)的量，由此分析解答．

解答 解：（1）因為生成的Cl₂在標準狀況下的體積為39.2 L，n（Cl₂）=$\frac{39.2L}{22.4L/mol}$=1.75mol/L，依據(jù)化學(xué)方程式計算，
          Ca（ClO）₂+4HCl=CaCl₂+2Cl₂↑+2H₂O
            1       4           2
n（Ca（ClO）₂）  n₁（HCl）    1.75mol
計算得到：n（Ca（ClO）₂）=0.875mol；
n₁（HCl）=3.5mol；所以氧化劑m（Ca（ClO）₂）=0.875mol×143g/mol=125.1g，
答：該反應(yīng)消耗的氧化劑的質(zhì)量是125.1g；
（2）由（1）化學(xué)方程式計算只顯酸性的氯化氫和次氯酸鈣反應(yīng)的氯化氫物質(zhì)的量=$\frac{214.5g}{143g/mol}$-0.875 mol=0.625 mol   
    Ca（ClO）₂+2HCl=CaCl₂+2HClO
      1         2
   0.625mol    n₂（HCl） 
n₂（HCl）=1.25 mol  
反應(yīng)后溶液中n（HCl）=0.5 L×12 mol/L-3.5 mol-1.25 mol=1.25 mol
c（HCl）=$\frac{1.25mol}{0.5L}$=2.5 mol/L；
答：反應(yīng)后溶液中HCl的物質(zhì)的量濃度為2.5mol/L．

點評 本題考查了氧化還原反應(yīng)的規(guī)律分析判斷，以及化學(xué)方程式計算，列關(guān)系式是解題關(guān)鍵，題目難度中等．