Question

15．已知：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．一定質量的二氧化錳溶解在100ml過量的濃鹽酸中，當反應生成 3.36L Cl₂氣體時（標況），剩余溶液中鹽酸的濃度為4mol/L（假設反應前后體積不變）．請回答下列問題：
（1）該反應的氧化劑為MnO₂；氧化產物為Cl₂（化學式填寫）．
（2）反應耗用MnO₂的質量為13.05g；
（3）被氧化的HCl物質的量為0.3mol；
（4）原濃鹽酸的物質的量濃度為10mol/L．

Answer 1

分析 （1）MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O反應中Mn元素的化合價降低，Cl元素的化合價升高；
（2）根據(jù)生成氯氣的量由方程式計算消耗的二氧化錳；
（3）被氧化的HCl物質的量為參加反應的HCl的一半；
（4）利用化學反應方程式計算參加反應的HCl的物質的量，再利用剩余的鹽酸進一步計算鹽酸的濃度．

解答 解：（1）MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O反應中Mn元素的化合價降低，則MnO₂為氧化劑，Cl元素的化合價升高，HCl被氧化生成的氧化產物為Cl₂；
故答案為：MnO₂；Cl₂；
（2）氯氣的物質的量為$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$=0.15mol，
設耗用二氧化錳xmol，參加反應的鹽酸ymol，則
MnO₂+4HCl（濃） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
1                         1
x                       0.15mol
則x=0.15mol，反應耗用MnO₂的質量為0.15mol×87g/mol=13.05g；
故答案為：13.05g；
（3）由方程式可知，參加反應的HCl為0.15mol×4=0.6mol，被氧化的HCl物質的量為0.6mol×$\frac{1}{2}$=0.3mol
故答案為：0.3mol；
（4）原溶液中HCl的物質的量為0.6mol+0.1L×4mol/L=1mol，原濃鹽酸的物質的量濃度為c（HCl）=$\frac{1mol}{0.1L}$=10mol/L，
故答案為：10 mol/L．

點評 本題考查了氧化還原反應、有關化學反應方程式的計算，難度不大，明確氯氣的物質的量代入化學反應方程式來計算是解答的關鍵．