Question

15．用4.35gMnO₂與40 mL10mol/L的濃鹽酸反應，即MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂+2H₂O，向反應后的溶液中加入過量的AgNO₃溶液．求：
（1）標準狀況下生成氯氣的體積；
（2）生成AgCl沉淀的質量．

Answer 1

分析 （1）根據n=$\frac{m}{M}$計算出二氧化錳的物質的量，再根據n=cV計算出100mL12mol/L濃鹽酸中含有HCl的物質的量，結合反應方程式判斷過量情況，根據不足量計算出生成氯氣的物質的量，最后根據V=nVm計算出生成氯氣在標準狀況下的體積；
（2）加入過量硝酸銀溶液反應生成AgCl沉淀，根據Cl元素守恒可計算出生成氯化銀的物質的量，然后根據m=nM計算出生成氯化銀的質量．

解答 解：（1）4.35gMnO₂的物質的量為：$\frac{4.35g}{87g/mol}$=0.05mol，40mL 10mol/L濃鹽酸中含有HCl的物質的量為：10mol/L×0.04L=0.4mol，
根據反應MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O可知，0.05mol二氧化錳完全反應消耗HCl的物質的量為：0.05mol×4=0.20mol＜0.40mol，說明濃鹽酸過量，生成的氯氣按照二氧化錳的量計算，
MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
 1                                        1
0.05mol                          n（Cl₂）
則生成氯氣的物質的量為0.05mol，標準狀況下0.05mol氯氣的體積為：22.4L/mol×0.05mol=1.12L，
答：標準狀況下生成Cl₂的體積為1.12L；
（2）反應MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O中HCl被氧化生成氯氣，根據Cl元素守恒可知發(fā)生氧化反應的HCl的物質的量為n（HCl）=2n（Cl₂）=0.05mol×2=0.1mol，
40mL 10mol/L濃鹽酸中含有HCl的物質的量為0.4mol，被氧化生成氯氣的HCl的物質的量為0.1mol，則反應后溶液中含有氯離子的物質的量為0.4mol-0.1mol=0.3mol，
根據Cl元素守恒可知生成AgCl的物質的量為0.3mol，質量為：143.5g/mol×0.3mol=43.05g，
答：向反應后的溶液中加入過量的AgNO₃溶液，則能生成43.05g AgCl白色沉淀．

點評 本題考查化學方程式的計算，題目難度中等，明確氧化還原反應的實質為解答關鍵，注意掌握守恒思想在化學計算中的應用，試題培養(yǎng)了學生的化學計算能力．