Question

【題目】1774年，瑞典化學家舍勒發現軟錳礦（主要成分是MnO2）和濃鹽酸混合加熱能制取氯氣：MnO2+4HCl（濃） MnCl2+Cl2↑+2H2O．現將17.4gMnO2與200克36.5%的濃鹽酸（過量）完全反應．把反應后所得溶液稀釋成400ml．計算（保留3位有效數字要求寫出計算過程）：（相對原子質量Mn：55 O：16 H：1 Cl：35.5）
（1）生成的Cl2的體積（標準狀況）．
（2）參加反應的HCl的物質的量．
（3）稀釋后溶液Cl﹣的物質的量濃度是多少？

Answer 1

【答案】
（1）

解：n（MnO2）= =0.2mol，n（HCl）= =2mol，

MnO2+4HCl（濃） MnCl2+Cl2↑+2H2O

1mol 1mol

0.2mol x

x=0.200mol，

故生成的氯氣的體積為0.2 mol×22.4Lmol﹣1=4.48L．

答：生成的Cl2的體積為4.48L

（2）

解：n（MnO2）= =0.2mol，n（HCl）= =2mol，

MnO2+4HCl（濃） MnCl2+Cl2↑+2H2O

1mol 4mol

0.200mol y

y=0.800mol，

答：參加反應的HCl的物質的量為0.800mol

（3）

解：n（MnO2）= =0.2mol，

n（HCl）= =2mol，

n（HCl）= =2mol，

生成0.2molCl2，由Cl元素守恒可知反應后溶液中n（Cl﹣）=2mol﹣0.2mol×2=1.6mol，

則c= = =4.00mol/L，

答：稀釋后溶液Cl﹣的物質的量濃度是4.00mol/L

【解析】（1）鹽酸過量，二氧化錳完全反應，n（MnO2）= =0.2mol，結合反應的方程式計算．
（2）n（MnO2）= =0.2mol，由方程式可知參加反應的HCl的物質的量；
（3）根據Cl元素守恒計算反應后溶液中的n（Cl﹣），根據c= 計算濃度．